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JP6811035B2 - Systems and methods for manufacturing reinforced composite structures - Google Patents

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JP6811035B2 JP2016119190A JP2016119190A JP6811035B2 JP 6811035 B2 JP6811035 B2 JP 6811035B2 JP 2016119190 A JP2016119190 A JP 2016119190A JP 2016119190 A JP2016119190 A JP 2016119190A JP 6811035 B2 JP6811035 B2 JP 6811035B2
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Description

本開示は、広くは、複合構造体の製造に関し、特に、補強された複合構造体を製造するシステム及び方法に関する。 The present disclosure relates broadly to the manufacture of composite structures, and in particular to systems and methods of manufacturing reinforced composite structures.

特定のタイプの複合構造体は、複合構造体の強度及び剛性特性を改良するための補強要素を含む。例えば、航空機の翼は、複合補強材を用いて補強され得る複合外板パネルを含み得る。複合補強材は、複合外板パネルの内側に配置され、複合翼外板の面外(out‐of‐plane)の曲げ剛性を増加させ得る。 Certain types of composite structures include reinforcing elements to improve the strength and stiffness properties of the composite structure. For example, aircraft wings may include composite skin panels that can be reinforced with composite reinforcements. The composite stiffener is placed inside the composite skin panel and can increase the out-of-plane flexural rigidity of the composite blade skin.

補強された複合外板パネルを形成する従来の方法は、外板レイアップツール上に複合プライをレイアップし、未硬化複合外板を形成することを含み得る。その後、1以上の複合補強材が、複合外板上に個別にレイアップされるか又は取り付けられ得る。複合アセンブリは真空バギングされ、圧密圧力が加えられて複合アセンブリを減量し得る。熱も加えられて複合アセンブリを硬化させ、複合外板の外側モールドラインの表面仕上げを規定する。残念なことに、複合外板をレイアップし、その後、複合補強材を個別に設置する従来の方法は、補強された複合外板パネルを製造するために比較的長いプロセスフロー時間をもたらす。 Conventional methods of forming a reinforced composite skin panel may include laying up a composite ply on a skin layup tool to form an uncured composite skin. One or more composite stiffeners can then be individually laid up or mounted on the composite skin. The composite assembly is vacuum bagged and consolidation pressure can be applied to reduce the weight of the composite assembly. Heat is also applied to cure the composite assembly, defining the surface finish of the outer mold line of the composite skin. Unfortunately, the conventional method of laying up composite skins and then installing composite reinforcements individually results in a relatively long process flow time to produce the reinforced composite skin panels.

プロセスフロー時間を低減させる試みにおいて、複合補強材が、補強材ツーリング上に個別にレイアップされて、補強材アセンブリを形成し得る。未硬化複合外板を含む外板レイアップツールは、補強材アセンブリに付けられて、外板補強材アセンブリを形成し、それは、真空バギングされ、硬化されるためにオーブン又はオートクレーブ内に配置され、補強された複合外板パネルを生み出す。残念なことに、補強材アセンブリ上に複合外板を設置することは、外板レイアップツールを持ち上げ且つ配置するためにクレーンの使用を必要とし、それは、複合外板を複合補強材に精密に位置合わせすることにおける困難さに加えて、作業場の安全を維持することにおける困難さをもたらし得る。 In an attempt to reduce process flow time, composite stiffeners may be individually laid up on the stiffener tooling to form stiffener assemblies. The skin layup tool, including the uncured composite skin, is attached to the reinforcement assembly to form the skin reinforcement assembly, which is vacuum-bagged and placed in an oven or autoclave for curing. Produces a reinforced composite skin panel. Unfortunately, installing the composite skin on the reinforcement assembly requires the use of a crane to lift and place the skin layup tool, which precisely turns the composite skin into a composite reinforcement. In addition to the difficulties in aligning, it can bring difficulties in maintaining the safety of the workplace.

更に、外板レイアップツールは、複合外板のレイアップの間にレイアップ表面上の外側モールドラインの輪郭を歪ませることがないように、比較的堅くなければならない。残念なことに、比較的堅い外板レイアップツールは、減量の間に複合外板に均一な圧密圧力を加えることにおける困難さをもたらし得る。更に、比較的堅い外板レイアップツールは、比較的大きい質量を有し、それは、複合外板、複合補強材、及び補強材ツーリングへの過剰な圧密圧力の印加をもたらし得る。更に、堅い外板レイアップツールの比較的大きい質量は、複合アセンブリを、硬化温度まで加熱し、且つ、複合アセンブリが硬化された後に周囲温度まで冷却するために必要とされる時間の量を増加させ得る。 In addition, the skin layup tool must be relatively rigid so as not to distort the contours of the outer mold lines on the layup surface during the layup of the composite skin. Unfortunately, relatively rigid skin layup tools can present difficulties in applying uniform consolidation pressure to the composite skin during weight loss. In addition, relatively rigid skin layup tools have a relatively large mass, which can result in the application of excessive consolidation pressure to the composite skin, composite reinforcement, and reinforcement tooling. In addition, the relatively large mass of the rigid skin layup tool increases the amount of time required to heat the composite assembly to cure temperature and cool it to ambient temperature after the composite assembly has been cured. I can let you.

理解され得るように、当該技術分野において、複合補強材のレイアップと並行して複合外板のレイアップを可能にし、更に、外板レイアップツールを持ち上げ配置するためのクレーンを必要とすることなしに、減量の間に複合外板への均一な圧密圧力の印加を可能にする、補強された複合外板パネルを製造するためのシステム及び方法が必要である。 As can be understood, the art requires a crane to allow layup of composite skin in parallel with layup of composite reinforcement, and to lift and place skin layup tools. Without, there is a need for systems and methods for producing reinforced composite skin panels that allow the application of uniform consolidation pressure to the composite skin during weight loss.

一体的に補強された複合構造体を製造することに関連付けられる上述のニーズは、補強材ツーリングアセンブリ、当て板、及び当て板に取り外し可能に連結された回転可能なストロングバック(strong back)を含むシステムを提供する、本開示によって具体的に対処され且つ軽減される。補強材ツーリングアセンブリは、複数の複合補強材を支持するように構成される。当て板は、複合外板をレイアップするためのレイアップ表面を有し得る。ストロングバックは、当て板に取り外し可能に連結され得る。システムは、各々が固定ヒンジ部分及び可動ヒンジ部分を有する、複数のヒンジを更に含み得る。固定ヒンジ部分は、製造施設の作業現場の床などの固定された物体に連結され得る。可動ヒンジ部分は、当て板の補強材ツーリングアセンブリとの係合のために、オープン位置とクローズ位置との間でストロングバックが回転するように、ストロングバックに連結され得る。一実施形態では、システムが、ストロングバックがクローズ位置にあるときに、ヒンジとは反対側のストロングバックの側部に配置された、複数のリニアアクチュエータを含み得る。ポスト及びヒンジのリニアアクチュエータは、ストロングバック及び当て板を浮遊位置(hover position)からドック位置(docked position)へと垂直に下げるために調和されたやり方で作動し、それによって、複合外板は、複合補強材と接触するように配置され得る。 The above-mentioned needs associated with the manufacture of integrally reinforced composite structures include stiffener tooling assemblies, backing plates, and rotatable strong backs detachably connected to backing plates. Provided with the system, this disclosure specifically addresses and mitigates. Reinforcement tooling assemblies are configured to support multiple composite reinforcements. The backing plate may have a layup surface for laying up the composite skin. The strong back can be detachably connected to the backing plate. The system may further include multiple hinges, each having a fixed hinge portion and a movable hinge portion. The fixed hinge portion can be connected to a fixed object such as the floor of the work site of the manufacturing facility. The movable hinge portion may be connected to the strongback such that the strongback rotates between the open and closed positions due to the engagement of the backing plate reinforcement tooling assembly. In one embodiment, the system may include multiple linear actuators located on the side of the strongback opposite the hinge when the strongback is in the closed position. The post and hinge linear actuators operate in a coordinated manner to lower the strongback and backing plate vertically from the hover position to the docked position, whereby the composite skin is It may be placed in contact with the composite reinforcement.

また、補強された複合外板パネルを製造するための方法が開示される。該方法は、複合外板を支持するレイアップ表面を含む当て板を提供することを含み得る。該方法は、更に、補強材ツーリング上にレイアップされた1以上の複合補強材を含む、複合補強材アセンブリを提供することを含み得る。更に、該方法は、各々が固定ヒンジ部分及び可動ヒンジ部分を有する、複数のヒンジを使用して、ストロングバックを当て板と補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に取り外し可能に連結することを含み得る、固定ヒンジ部分は、固定された物体に連結され得る。可動ヒンジ部分は、ストロングバックに連結され得る。該方法は、複合外板を複合補強材と係合させて補強された複合外板パネルを形成するために、オープン位置からクローズ位置へ、当て板と補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に連結されたストロングバックを回転させることを含み得る。 Also disclosed are methods for manufacturing reinforced composite skin panels. The method may include providing a backing plate that includes a layup surface that supports a composite skin. The method may further include providing a composite stiffener assembly that includes one or more composite stiffeners laid up on the stiffener tooling. Further, the method may include detachably connecting the strongback to one of a backing plate and a stiffener tooling assembly using a plurality of hinges, each having a fixed hinge portion and a movable hinge portion. , The fixed hinge portion can be connected to a fixed object. The movable hinge portion can be connected to a strong back. The method is coupled from an open position to a closed position to one of a backing plate and a reinforcing material tooling assembly in order to engage the composite skin with the composite reinforcement to form a reinforced composite skin panel. It may include rotating a strong back.

本明細書に記載された特徴、機能、及び利点は、本開示のさまざまな実施形態において独立して達成可能であり、又は、以下の説明及び図面を参照して更なる詳細が理解可能である、更に他の実施形態において組み合わされてもよい。 The features, functions, and advantages described herein can be achieved independently in various embodiments of the present disclosure, or further details can be understood with reference to the following description and drawings. , And may be combined in still other embodiments.

本開示のこれらの特徴及び他の特徴は、図面を参照することでより明確となる。図面では、全体を通して類似の参照番号は類似の部分を指す。 These and other features of the present disclosure will become clearer with reference to the drawings. In the drawings, similar reference numbers refer to similar parts throughout.

補強された複合外板パネルを製造するためのシステムの一実施例のブロック図である。It is a block diagram of an Example of a system for manufacturing a reinforced composite outer panel. 1以上の補強された複合外板パネルから形成された翼を有する航空機の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of an aircraft with wings formed from one or more reinforced composite skin panels. 複合外板及び複数の複合補強材を含む補強された複合外板パネルとして構成された翼の外板の平面図である。It is a top view of the outer panel of a wing configured as a reinforced composite outer panel including a composite outer panel and a plurality of composite reinforcing materials. 図3の補強された複合外板パネルの側面図である。It is a side view of the reinforced composite outer panel of FIG. 図3の補強された複合外板パネルの端面図である。It is an end view of the reinforced composite outer panel of FIG. 複合外板及び複数の複合補強材を有する補強された複合外板パネルの一実施例の一部分の拡大図である。It is an enlarged view of a part of an Example of a reinforced composite outer panel having a composite outer panel and a plurality of composite reinforcing members. 補強された複合外板パネルの一部分の分解組立図である。It is an exploded view of a part of a reinforced composite outer panel. 複合外板を複数の複合補強材と係合させるためにオープン位置とクローズ位置との間で回転可能なストロングバックに取り外し可能に連結された当て板を含む、補強された複合外板パネルを製造するためのシステムの一実施例の斜視図である。Manufactures reinforced composite skin panels, including a backing plate that is detachably connected to a strong back that can rotate between open and closed positions to engage the composite skin with multiple composite reinforcements. It is a perspective view of one Example of the system for this. 図8のシステムの上面図である。It is a top view of the system of FIG. 図8のシステムの底面図である。It is a bottom view of the system of FIG. 当て板及びストロングバックの分解組立図である。It is an exploded view of a backing plate and a strong back. 当て板のレイアップ表面を支持するためのフレームワークを示す、当て板の裏側の斜視図である。It is a perspective view of the back side of the back plate which shows the framework for supporting the layup surface of the back plate. 当て板をストロングバックに位置決めする又は位置合わせするためのインデックス機構の部分として当て板に取り付けられた、ソケット式固定具の一実施例の斜視図である。It is a perspective view of an Example of a socket type fixture attached to a backing plate as a part of an index mechanism for positioning or aligning a backing plate with a strong back. ストロングバックに取り付けられたボール式固定具の一実施例の斜視図である。It is a perspective view of an Example of a ball type fixture attached to a strong back. ストロングバックに当て板を固定するためのクランプを組み込んだボール式固定具の一実施例の斜視図である。It is a perspective view of an Example of a ball-type fixture in which a clamp for fixing a backing plate is incorporated in a strong back. ストロングバックに固定された当て板の斜視図である。It is a perspective view of the backing plate fixed to a strong back. オープン位置にある当て板及び補強材ツーリングアセンブリの斜視図であり、当て板が複合外板を支持し、補強材ツーリングアセンブリが複数の複合補強材を支持している。FIG. 5 is a perspective view of a backing plate and a reinforcing material tooling assembly in an open position, in which the backing plate supports a composite outer plate and the reinforcing material tooling assembly supports a plurality of composite reinforcing materials. ストロングバック上に支持された当て板の一実施例の断面図である。It is sectional drawing of one Example of the backing plate supported on the strong back. ボンドカート(bond cart)上に支持された補強材ツーリングアセンブリの一実施例の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of an embodiment of a reinforcing material tooling assembly supported on a bond cart. ヒンジに連結されたストロングバック上に支持された当て板の端面図である。It is an end view of a backing plate supported on a strong back connected to a hinge. 可動ヒンジ部分を回転させるための一対の回転アクチュエータを有し、補強材ツーリングアセンブリ上方の浮遊位置からドック位置へ当て板及びストロングバックを垂直に移動させるためのリニアアクチュエータを更に含む、ヒンジの一実施例の断面図である。One implementation of a hinge that has a pair of rotary actuators for rotating the movable hinge portion and further includes a linear actuator for vertically moving the backing plate and strongback from the floating position above the reinforcement tooling assembly to the dock position. It is sectional drawing of an example. オープン位置からクローズ位置へ向かって回転する間の当て板及びストロングバックを示し、当て板を補強材ツーリングアセンブリに位置合わせするための位置合わせシステムを更に示す、システムの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a system showing a backing plate and a strongback during rotation from an open position to a closed position and further showing an alignment system for aligning the backing plate with a stiffener tooling assembly. クローズ位置(例えば、浮遊位置又はドック位置)にある当て板及びストロングバックを示す、システムの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the system showing a backing plate and a strongback in a closed position (eg, floating or docking position). クローズ位置にある当て板及びストロングバックの側面図であり、ヒンジとポストの各々に含まれるリニアアクチュエータを示している。It is a side view of a backing plate and a strong back in a closed position, and shows a linear actuator included in each of a hinge and a post. クローズ位置にあるストロングバックの質量の少なくとも一部分を支持するための、且つ、浮遊位置からドック位置へストロングバックを垂直に下げるための、リニアアクチュエータを有するポストの側面図である。FIG. 5 is a side view of a post with a linear actuator for supporting at least a portion of the mass of the strongback in the closed position and for vertically lowering the strongback from the floating position to the dock position. ヒンジの可動部分を回転させるための第1の回転アクチュエータ及び第2の回転アクチュエータを示し、ストロングバックを支持し及び/又は垂直に下げるためのヒンジに含まれるリニアアクチュエータを更に示す、ヒンジの側面図である。Side view of the hinge showing a first rotary actuator and a second rotary actuator for rotating the moving part of the hinge, and further showing a linear actuator included in the hinge for supporting and / or lowering the strongback vertically. Is. ストロングバックの質量を支持するための、且つ、浮遊位置からドック位置へ当て板を垂直に下げるための、複数のリニアアクチュエータを含むストロングバック相殺(counterbalancing)システムの概略図である。FIG. 6 is a schematic of a strongback canceling system including a plurality of linear actuators for supporting the mass of the strongback and for vertically lowering the backing plate from the floating position to the dock position. 当て板を補強材ツーリングアセンブリ上にドッキングし、ストロングバックを当て板から連結解除した後の、クローズ位置からオープン位置へ向けてのストロングバックの回転を示すシステムの斜視図である。It is a perspective view of the system which shows the rotation of a strong back from a closed position to an open position after docking a backing plate on a reinforcing material tooling assembly and disconnecting a strong back from a backing plate. オープン位置にあるストロングバックの斜視図である。It is a perspective view of a strong back in an open position. 複合外板を複合補強材と共硬化又は共接合させるためのオーブン又はオートクレーブの中へアセンブリを積み込む前の、ストロングバックが除去された状態で補強材ツーリングアセンブリにドッキングされた当て板、並びに共に係合された複合外板及び複合補強材の斜視図である。A backing plate docked to the reinforcement tooling assembly with the strongback removed, and both before loading the assembly into an oven or autoclave for co-curing or co-bonding the composite skin with the composite reinforcement. It is a perspective view of the combined composite outer plate and composite reinforcing material. 翼長方向に沿って切り取られた複合アセンブリの概略分解組立図であり、翼弦方向に沿って変化する複合外板の減量前の厚さを示している。It is a schematic exploded view of a composite assembly cut along the span direction, and shows the thickness of the composite skin that changes along the chord direction before weight loss. 減量のために圧密圧力を複合外板及び複合補強材に加えるために、補強材ツーリングと当て板との間にサンドウィッチされた複合外板及び複合補強材の概略図である。It is the schematic of the composite outer plate and the composite reinforcing material sandwiched between the reinforcing material tooling and the backing plate in order to apply the consolidation pressure to the composite outer plate and the composite reinforcing material for weight loss. 減量の結果として積層厚さが低減されたところの量における翼長方向の変化を受け入れるための、当て板の従順さ(例えば、面外の柔軟性)を示す、図31のアセンブリの概略図である。In the schematic of the assembly of FIG. 31, showing obedience (eg, out-of-plane flexibility) of the backing plate to accept changespan direction changes in the amount where the stack thickness is reduced as a result of weight loss. is there. 当て板を硬化された補強された複合外板パネルから除去することを可能にするために、ストロングバックを当て板に再取り付けした後のシステムの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the system after the strongback has been reattached to the backing plate to allow the backing plate to be removed from the hardened and reinforced composite skin panel. 補強された複合外板パネルを製造する方法に含まれ得る、1以上の工程を含むフローチャートである。It is a flowchart which includes one or more steps which can be included in the method of manufacturing a reinforced composite outer panel. オープン位置にある当て板及び補強材ツーリングアセンブリを示す、システムの端面図である。FIG. 5 is an end view of the system showing a backing plate and reinforcement tooling assembly in an open position. 補強材ツーリングアセンブリと共に、オープン位置からクローズ位置へ向かって回転する間の当て板及びストロングバックを示す、システムの端面図である。FIG. 3 is an end view of the system showing a backing plate and a strongback during rotation from the open position to the closed position, along with the stiffener tooling assembly. クローズ位置(例えば、浮遊位置)にある当て板及びストロングバックを示す、システムの端面図である。複合外板が複合補強材と係合するように、浮遊位置からドック位置へ垂直に下げられた当て板を示す、システムの端面図である。FIG. 5 is an end view of the system showing a backing plate and a strongback in a closed position (eg, floating position). FIG. 3 is an end view of a system showing a backing plate vertically lowered from a floating position to a dock position so that the composite skin engages the composite reinforcement. 補強材ツーリングアセンブリの上方の浮遊位置にあるストロングバック及び当て板を示す、システムの端面図である。FIG. 3 is an end view of the system showing a strong back and backing plate in a floating position above the stiffener tooling assembly. 補強材ツーリングアセンブリと共に、ドック位置にあるストロングバック及び当て板を示す、システムの端面図である。FIG. 3 is an end view of the system showing a strong back and backing plate in the dock position, along with a stiffener tooling assembly. 当て板から連結解除され、且つ、クローズ位置からオープン位置へ向かって戻されるように回転されたストロングバックを示す、システムの端面図である。FIG. 5 is an end view of the system showing a strongback that has been disconnected from the backing plate and rotated so that it is returned from the closed position to the open position. オープン位置にあるストロングバックを示す、システムの端面図である。It is the end view of the system which shows the strong back in an open position.

今度は、本開示の様々な実施例を示す目的で描かれている図面を参照すると、図1では、補強された複合外板パネル150(図2参照)を製造するためのシステム300の一実施例のブロック図が示されている。システム300は、複数の硬化された又は未硬化の複合補強材200を支持するように構成された、補強材形成ブロック484などの補強材ツーリング482を含む、補強材ツーリングアセンブリ480を含み得る。一実施例では、複合補強材200の1以上が、未硬化複合プライ162(図6参照)のレイアップとして形成され得る。複合プライ162は、予め含浸された繊維強化ポリマーマトリクス材料(プリプレグ)から形成され得る。補強材ツーリングアセンブリ480は、ボンドカート486上に支持され得る。 Now referring to the drawings drawn for the purpose of showing the various embodiments of the present disclosure, FIG. 1 shows an implementation of the system 300 for manufacturing the reinforced composite skin panel 150 (see FIG. 2). An example block diagram is shown. The system 300 may include a reinforcement tooling assembly 480 that includes a reinforcement tooling 482, such as a reinforcement forming block 484, configured to support a plurality of hardened or uncured composite reinforcements 200. In one embodiment, one or more of the composite reinforcements 200 may be formed as a layup of the uncured composite ply 162 (see FIG. 6). The composite ply 162 can be formed from a pre-impregnated fiber reinforced polymer matrix material (prepreg). The stiffener tooling assembly 480 may be supported on a bond cart 486.

更に、システム300は、複合外板152をレイアップするために構成されたレイアップ表面306を有するレイアップマンドレル306としても機能し得る、当て板302を含み得る。複合外板152のレイアップは、未硬化複合プライ162の積層板として形成され得る。複合プライ162も、プリプレグ複合プライであり得る。当て板302は、比較的軽量な構造体として形成され、当て板302が、複合補強材200と係合されたときに、複合外板152を減量するプロセスの間に局所的に従順であることを可能にし得る。更に、当て板302を軽量な構造体として形成することは、当て板302の熱質量(thermal mass)を最小化し、それは、複合外板152の複合補強材200への共硬化(co‐curing)又は共接合(co‐bonding)のプロセスの間に、当て板302/補強材ツーリングアセンブリ480の加熱及び冷却のために必要とされる時間の量を低減させ得る。 Further, the system 300 may include a backing plate 302 that may also function as a layup mandrel 306 having a layup surface 306 configured to lay up the composite skin 152. The layup of the composite skin 152 can be formed as a laminate of uncured composite plies 162. The composite ply 162 can also be a prepreg composite ply. The backing plate 302 is formed as a relatively lightweight structure and is locally obedient during the process of weight loss of the composite outer plate 152 when the backing plate 302 is engaged with the composite stiffener 200. Can be made possible. Further, forming the backing plate 302 as a lightweight structure minimizes the thermal mass of the backing plate 302, which is the co-curing of the composite outer plate 152 to the composite reinforcing material 200. Alternatively, during the co-bonding process, the amount of time required for heating and cooling the backing plate 302 / reinforcing material tooling assembly 480 may be reduced.

システム300は、ストロングバック370を更に含み得る。ストロングバック370は、当て板302の翼長方向154及び/又は翼弦方向152に沿って延在し、1以上の固定機構を使用するなどして、当て板302と取り外し可能に連結され得る。例えば、複数のクランプ334が、当て板上に取り付けられ、及び/又はストロングバックが当て板302の裏側304(例えば、レイアップ表面306の反対側)をストロングバック370に取り外し可能に連結させるならば、ストロングバックに取り付けられ得る。ストロングバック370は、当て板302の全体的な剛性を増加させるために、比較的堅いフレーム又はトラス構造体372として形成され得る。一実施例では、ストロングバック370が、構造用鋼又は他の高強度材料から形成され、複合外板152のレイアップの間に当て板302を支持するように構成され得る。これに関して、比較的堅いストロングバック370は、複合外板152のレイアップの間に、当て板302のレイアップ表面306の歪を妨げ得る。更に、ストロングバック370は、当て板302の補強材ツーリングアセンブリ480上への回転の間に、当て板302を支持し得る。ストロングバック370が当て板302から除去された状態で、当て板302は、当て板302の面外の屈曲を容易にするように局所的に従順であり、複合外板152を作り上げる複合プライ162の減量の間に及び/又は硬化(例えば、硬化収縮のために)の間に、積層厚さ164が低減されるところの量における、翼長方向及び/又は翼弦方向に沿った変化を受け入れる。 The system 300 may further include a strongback 370. The strongback 370 extends along the wingspan direction 154 and / or the chord direction 152 of the backing plate 302 and may be detachably connected to the backing plate 302 by using one or more fixing mechanisms. For example, if multiple clamps 334 are mounted on the backing plate and / or the strongback detachably connects the backside 304 of the backing plate 302 (eg, the opposite side of the layup surface 306) to the strongback 370. , Can be attached to a strong back. The strongback 370 may be formed as a relatively rigid frame or truss structure 372 to increase the overall stiffness of the backing plate 302. In one embodiment, the strongback 370 may be formed from structural steel or other high-strength material and may be configured to support the backing plate 302 during the layup of the composite skin 152. In this regard, the relatively rigid strongback 370 can prevent distortion of the layup surface 306 of the backing plate 302 during the layup of the composite skin 152. In addition, the strongback 370 may support the backing plate 302 during rotation of the backing plate 302 onto the stiffener tooling assembly 480. With the strongback 370 removed from the backing plate 302, the backing plate 302 is locally obedient to facilitate out-of-plane bending of the backing plate 302, of the composite ply 162 forming the composite outer plate 152. Accepts changes along the wingspan and / or chord direction in the amount where the stack thickness 164 is reduced during weight loss and / or during hardening (eg, due to hardening shrinkage).

システム300は、ストロングバック370を回転させるための1以上のヒンジ420を含み得る。ヒンジ420の各々は、固定ヒンジ部分430及びヒンジピン426によって回転可能に相互連結された可動ヒンジ部分440を含み得る。固定ヒンジ部分430は、作業現場の床などの固定された物体424に連結され得る。可動ヒンジ部分440は、ストロングバック370に連結され得る。ヒンジ420は、オープン位置400(図8参照)とクローズ位置402(図23参照)との間でストロングバック370を回転させるための1以上の回転アクチュエータ434を含み得る。システム300は、ストロングバック370の質量を支持するための、及び/又は一旦ストロングバック370がオープン位置400からクローズ位置402へ回転されたら当て板302を浮遊位置404からドック位置406へ垂直に下げるための、1以上のリニアアクチュエータ456をも含み得る。一実施例では、ヒンジ420の各々が、リニアアクチュエータ456(例えば、z軸アクチュエータ)を含み得る。更に、システム300は、1以上がリニアアクチュエータ456を有し得るところの、1以上のポスト452を含み得る。 The system 300 may include one or more hinges 420 for rotating the strongback 370. Each of the hinges 420 may include a fixed hinge portion 430 and a movable hinge portion 440 rotatably interconnected by a hinge pin 426. The fixed hinge portion 430 may be connected to a fixed object 424 such as the floor of the work site. The movable hinge portion 440 may be connected to a strong back 370. The hinge 420 may include one or more rotary actuators 434 for rotating the strongback 370 between the open position 400 (see FIG. 8) and the closed position 402 (see FIG. 23). The system 300 is for supporting the mass of the strongback 370 and / or for lowering the backing plate 302 vertically from the floating position 404 to the dock position 406 once the strongback 370 has been rotated from the open position 400 to the closed position 402. It may also include one or more linear actuators 456. In one embodiment, each of the hinges 420 may include a linear actuator 456 (eg, a z-axis actuator). Further, the system 300 may include one or more posts 452 where one or more may have a linear actuator 456.

ヒンジ420及びポスト452のリニアアクチュエータ456は、以下でより詳細に説明されるように、調和されたやり方で操作され、ストロングバック370の質量を支持し、制御されたやり方でストロングバック370を浮遊位置404からドック位置406へ垂直に下げ、(例えば、当て板302上に支持される)複合外板152の(例えば、補強材ツーリング482上に支持される)複合補強材200との正確な位置合わせを可能にする。一旦、複合外板152と複合補強材200が互いに接触し、複合アセンブリを形成すると、ストロングバック370は、当て板302から取り外され、当て板302から離れるようにオープン位置400へ向かって回転され得る。当て板302と補強材ツーリングとの間にサンドウィッチされた複合アセンブリは、当て板302が補強材ツーリングアセンブリ480にドッキングされた状態で、減量のために真空バギングされ、及び/又は複合外板152の複合補強材200への共硬化又は共接合のためにオーブン又はオートクレーブの中へ移動され得る。 The hinge 420 and post 452 linear actuators 456 are operated in a coordinated manner to support the mass of the strongback 370 and float the strongback 370 in a controlled manner, as described in more detail below. Vertically lowered from 404 to dock position 406 to accurately align the composite skin 152 (supported, eg, on the backing plate 302) with the composite reinforcement 200 (supported, eg, on the reinforcement tooling 482). To enable. Once the composite outer plate 152 and the composite stiffener 200 are in contact with each other to form a composite assembly, the strongback 370 can be removed from the backing plate 302 and rotated towards the open position 400 away from the backing plate 302. .. The composite assembly sandwiched between the backing plate 302 and the stiffener tooling is vacuum bagged for weight loss with the backing plate 302 docked to the stiffener tooling assembly 480 and / or of the composite skin 152. It can be moved into an oven or autoclave for co-curing or co-bonding to the composite stiffener 200.

示されぬ一実施形態では、ストロングバック370が、ストロングバックに支持された当て板302の静止した補強材ツーリングアセンブリ480上への回転のために当て板302に取り外し可能に連結又は取り外し可能に固定される代わりに、ストロングバック370が、補強材ツーリングアセンブリ480に取り外し可能に連結又は取り外し可能に固定され、ストロングバックに支持された補強材ツーリングアセンブリ480の静止した当て板302上への回転を可能にする。これに関して、本開示のシステム300及び方法は、ストロングバック370が当て板302に取り外し可能に連結されるという文脈で説明されたが、本明細書で説明される構造用部品、機能、及び工程ステップのうちの任意の1以上は、ストロングバック370が補強材ツーリングアセンブリ480へ取り外し可能に連結される構成に実装され得る。 In one embodiment not shown, the strongback 370 is detachably connected or detachably secured to the backing plate 302 for rotation onto the stationary reinforcing material tooling assembly 480 of the backing plate 302 supported by the strongback. Instead, the strongback 370 is detachably connected or detachably secured to the reinforcement tooling assembly 480, allowing the reinforcement tooling assembly 480 supported by the strongback to rotate onto the stationary backing plate 302. To. In this regard, the systems 300 and methods of the present disclosure have been described in the context of the strongback 370 being detachably coupled to the backing plate 302, but the structural components, functions, and process steps described herein. Any one or more of them may be mounted in a configuration in which the strongback 370 is detachably coupled to the stiffener tooling assembly 480.

図2は、補強された複合外板パネル150から形成された1以上の複合構造体を含み得る、航空機100の斜視図である。航空機100は、これもまた補強された複合外板パネル150から形成され得る水平尾翼106及び垂直尾翼108を含む尾部104を有する胴体102を含み得る。航空機100は、一対の主翼114を含み、1以上の推進ユニット110を含み得る。例えば、推進ユニット110は、主翼114に取り付けられたエンジンナセル112を含み得る。主翼114は、主翼114の上側及び/又は下側表面を画定し、補強された複合外板パネル150として形成され得る、翼外板を含み得る。 FIG. 2 is a perspective view of an aircraft 100 that may include one or more composite structures formed from a reinforced composite skin panel 150. Aircraft 100 may include a fuselage 102 having a tail 104 that also includes a horizontal stabilizer 106 and a vertical stabilizer 108, which may also be formed from a reinforced composite skin panel 150. Aircraft 100 may include a pair of main wings 114 and one or more propulsion units 110. For example, the propulsion unit 110 may include an engine nacelle 112 attached to the main wing 114. The wing 114 may include a wing skin that defines the upper and / or lower surfaces of the wing 114 and may be formed as a reinforced composite skin panel 150.

図3は、補強された複合外板パネル150として構成された翼外板の平面図である。翼外板は、翼の根元部分116から先端部分118へ延在し、エンジンナセル112が主翼114に取り付けられる位置において、ナセル部分120を含み得る。以下で説明されるように、翼外板は、主翼114の翼長方向154に沿って特定の領域において局所的に増加され得る複合プライ162から形成され、そのような位置において増加された荷重を受け入れる。例えば、根元部分116は、概して、先端部分118に対して増加された積層厚さ164を有し得る。ナセル部分120は、根元部分116における積層厚さ164に対して増加された積層厚さ164を有し、エンジンナセル112からの増加された荷重を受け入れ得る。 FIG. 3 is a plan view of the wing outer panel configured as the reinforced composite outer panel 150. The wing skin extends from the root portion 116 of the wing to the tip portion 118 and may include the nacelle portion 120 at a position where the engine nacelle 112 is attached to the wing 114. As described below, the wing skin is formed from a composite ply 162 that can be locally increased in a particular region along the wingspan direction 154 of the wing 114, with increased loads at such positions. accept. For example, the root portion 116 may generally have an increased stacking thickness of 164 relative to the tip portion 118. The nacelle portion 120 has an increased stacking thickness 164 relative to the stacking thickness 164 at the root portion 116 and can accept the increased load from the engine nacelle 112.

補強された複合外板パネル150は、複合外板152、及び概して互いに平行に方向付けられているように示され、翼外板の根元部分116から先端部分118へ翼長方向に沿って延在する、複数の複合補強材200から作り上げられ得る。複合外板152は、上述されたように、当て板302のレイアップ表面306上にレイアップされ得る。同様に、複合補強材200は、別に、補強材ツーリング482上にレイアップされ得る。複合外板152と複合補強材200の別のレイアップの後で、複合外板152と複合補強材200は、本明細書で開示される回転可能なストロングバック370を使用して、組み合わされ又は係合され得る。一旦、複合外板152が複合補強材200と係合されると、ストロングバック370は、当て板302から解放又は連結解除され、ストロングバック370は、オープン位置へ戻すように回転され、当て板を補強材ツーリングアセンブリ480にドッキングされた状態で残し得る。当て板のレイアップ表面306は、複合外板152の複合補強材200との共硬化又は共接合の間に、複合外板152へ表面仕上げ及び外側モールドライン(OML)の輪郭を与えるためのカウル表面として使用され得る。 The reinforced composite skin panel 150 is shown to be oriented parallel to the composite skin 152, and generally parallel to each other, extending from the root 116 to the tip 118 of the blade along the span direction. Can be made up of a plurality of composite stiffeners 200. The composite outer plate 152 can be laid up on the layup surface 306 of the backing plate 302, as described above. Similarly, the composite stiffener 200 may be separately laid up on the stiffener tooling 482. After another layup of the composite skin 152 and the composite reinforcement 200, the composite skin 152 and the composite reinforcement 200 are combined or combined using the rotatable strongback 370 disclosed herein. Can be engaged. Once the composite outer plate 152 is engaged with the composite reinforcing member 200, the strong back 370 is released or disconnected from the backing plate 302, and the strong back 370 is rotated to return to the open position to release the backing plate. It may be left docked to the stiffener tooling assembly 480. The layup surface 306 of the backing plate is a cowl for giving the composite outer plate 152 a surface finish and an outer mold line (OML) contour during co-curing or co-bonding of the composite outer plate 152 with the composite reinforcing material 200. Can be used as a surface.

本開示のシステム300及び方法は、航空機100に対して一体的に補強された複合翼外板の文脈で説明されるが、システム300及び方法は、非限定的に、任意の輸送体又は非輸送体の用途に対して複合構造体を形成するために実装され得る。これに関して、システム300及び方法は、未硬化の複合外板152が、硬化された又は未硬化の複合補強材200と共硬化又は共接合される、任意のタイプの複合構造体を形成するように実装され得る。更に、システム300及び方法は、硬化された複合外板152を未硬化の複合補強材200と組み合わせ且つ共接合させるように実装され得る。 The systems 300 and methods of the present disclosure are described in the context of composite wing skins integrally reinforced with respect to the aircraft 100, but the systems 300 and methods are, but are not limited to, any transporter or non-transport. It can be implemented to form a composite structure for body applications. In this regard, the system 300 and method are such that the uncured composite skin 152 forms any type of composite structure that is co-cured or co-bonded with the cured or uncured composite stiffener 200. Can be implemented. Further, the system 300 and method can be implemented to combine and co-join the cured composite skin 152 with the uncured composite stiffener 200.

図4は、図3の補強された複合外板パネル150の側面図である。示されている実施例では、外板パネルが、根元部分116から先端部分118へ延在する湾曲した形状を有するように示されている。しかし、補強された複合外板パネル150は、外板パネルの任意の部分に沿って、平坦な形状、及び/又は起伏を有する湾曲を有し得る。更に、湾曲は、翼長方向154又は翼弦方向156などの1以上の方向に沿って延在し得る。 FIG. 4 is a side view of the reinforced composite outer panel 150 of FIG. In the examples shown, the skin panel is shown to have a curved shape extending from the root portion 116 to the tip portion 118. However, the reinforced composite skin panel 150 may have a flat shape and / or a curved shape with undulations along any portion of the skin panel. Further, the curvature can extend along one or more directions, such as the wingspan direction 154 or the chord direction 156.

図5は、補強された複合外板パネル150の内側モールドライン158上に形成された、複数の複合補強材200を示す図3の補強された複合外板パネル150の端面図である。複数の複合補強材200は、翼弦方向156に沿って均一に分配されているように示されている。しかし、補強された複合外板パネル150は、均一に又は不均一に分配され得る任意の数の複合補強材200を含み得る。 FIG. 5 is an end view of the reinforced composite outer panel 150 of FIG. 3 showing a plurality of composite reinforcing members 200 formed on the inner mold line 158 of the reinforced composite outer panel 150. The plurality of composite stiffeners 200 are shown to be evenly distributed along the chord direction 156. However, the reinforced composite skin panel 150 may include any number of composite stiffeners 200 that can be uniformly or non-uniformly distributed.

図6は、複合外板152及び複数の複合補強材200から成る図5の補強された複合外板パネル150の一部分の拡大図である。上で示されたように、複合外板152及び複合補強材200は、複数の複合プライ162から形成され得る。複合プライ162は、(図示せぬ)マトリクス材料によって取り囲まれた(図示せぬ)複数の強化繊維から作り上げられ得る。強化繊維は、炭素、ガラス、又は他の繊維材料から形成された高モジュール(modulus)又は高強度の繊維であり得る。複合プライ内の繊維は、単一方向に共に位置合わせされ又は方向付けられ得る連続繊維(例えば、単方向繊維)か、或いは、(図示せぬ)繊維配置内の2以上の方向に共に織り合わされ得る。上で示されたように、複合プライ162は、強化繊維が熱硬化性樹脂(例えば、エポキシ)などのポリマーマトリクス材料(例えば、プリプレグ)に予め含浸され得る、予め含浸された複合プライ162として提供され得る。示されていないが、複合外板152は、(図示せぬ)一対の複合積層表面板の間にサンドウィッチされた(図示せぬ)コアを有するサンドウィッチ構造として形成されてもよく、複合プライ162のソリッド積層板として形成されることに限定されない。 FIG. 6 is an enlarged view of a part of the reinforced composite outer panel 150 of FIG. 5 composed of the composite outer panel 152 and the plurality of composite reinforcing members 200. As shown above, the composite skin 152 and the composite stiffener 200 can be formed from a plurality of composite plies 162. The composite ply 162 can be made up of a plurality of reinforcing fibers (not shown) surrounded by a matrix material (not shown). Reinforcing fibers can be high module or high strength fibers made of carbon, glass, or other fiber material. The fibers in the composite ply are either continuous fibers that can be aligned or oriented together in a single direction (eg, unidirectional fibers) or are woven together in two or more directions within the fiber arrangement (not shown). obtain. As shown above, the composite ply 162 is provided as a pre-impregnated composite ply 162 in which the reinforcing fibers can be pre-impregnated with a polymer matrix material (eg, prepreg) such as a thermosetting resin (eg, epoxy). Can be done. Although not shown, the composite skin 152 may be formed as a sandwich structure with a sandwiched (not shown) core between a pair of composite laminated surface plates (not shown), and the composite ply 162 is solid laminated. It is not limited to being formed as a plate.

図7は、複合外板152を作り上げる複数の複合プライ162を示す図6の補強された複合外板パネル150の一部分の分解組立図である。示されている実施例では、複合補強材200が、複数の逆L字形状の複合要素の並列した(side‐by‐side)アセンブリによって形成される。各L字形状の複合要素は、フランジ206及びフランジ206から外向きに延在するウェブ204を含み得る。複数のL字形状の複合要素のフランジ206は、フランジ206が複合外板152の内側モールドライン158の表面と接触する関係にあるように、複合外板と組み合され得る。隣接するL字形状の複合要素のウェブ204は、互いに背中合わせの関係で配置され、複合補強材200の複数のブレードセクション202を形成する。R部充填剤170が、複合補強材200の各隣接する対の間で形成された切欠き内に設置され得る。本開示は、複合補強材200をブレードセクション202として示しているが、複合補強材200は、非限定的に、Cセクション、Iセクション、ハットセクション、又は他の形状を含む、他の断面形状に形成され得る。 FIG. 7 is an exploded view of a portion of the reinforced composite skin panel 150 of FIG. 6 showing the plurality of composite plies 162 that make up the composite skin 152. In the embodiment shown, the composite stiffener 200 is formed by a side-by-side assembly of a plurality of inverted L-shaped composite elements. Each L-shaped composite element may include a flange 206 and a web 204 extending outward from the flange 206. The flanges 206 of the plurality of L-shaped composite elements can be combined with the composite skin so that the flange 206 is in contact with the surface of the inner mold line 158 of the composite skin 152. Adjacent L-shaped composite element webs 204 are arranged back to back with each other to form a plurality of blade sections 202 of the composite stiffener 200. The R-filler 170 may be installed in the notches formed between each adjacent pair of composite stiffeners 200. Although the present disclosure shows the composite reinforcement 200 as a blade section 202, the composite reinforcement 200 may have other cross-sectional shapes, including, but not limited to, a C section, an I section, a hat section, or other shape. Can be formed.

図8は、補強された複合外板パネル150を製造するためのシステム300の一実施例の斜視図である。示されている実施例では、システム300が、オープン位置400で示されており、複合外板152がレイアップされ得るところの当て板302を含む。当て板302は、ストロングバック370と取り外し可能に連結され得る。ストロングバック370は、1以上のヒンジ420に取り付けられ得る。ヒンジ420は、オープン位置400とクローズ位置402との間でのストロングバック及び当て板の回転を容易にし、クローズ位置402は、複合外板152を、補強材ツーリングアセンブリ480を形成する補強材ツーリング482上に別にレイアップされ得る複数の複合補強材200へ係合させるための位置である。上で示されたように、補強材ツーリングアセンブリ480は、作業現場の床などの表面上に支持されたトラス構造を備え得る、ボンドカート486上に支持され得る。システム300は、補強材ツーリングアセンブリ480の外周に配置された、1以上のポスト452を含み得る。ポスト452の1以上は、ストロングバック370の質量を支持するための、当て板302を補強材ツーリング482とドッキング係合させるように垂直に下げるための、且つ、補強された複合外板パネル150の硬化の後で補強材ツーリングアセンブリ480から当て板302を垂直に上げる(例えば、ドッキング解除する)ための、リニアアクチュエータ456を含み得る。 FIG. 8 is a perspective view of an embodiment of the system 300 for manufacturing the reinforced composite skin panel 150. In the embodiments shown, the system 300 is shown at the open position 400 and includes a backing plate 302 where the composite skin 152 can be laid up. The backing plate 302 can be detachably connected to the strong back 370. The strongback 370 may be attached to one or more hinges 420. The hinge 420 facilitates the rotation of the strongback and backing plate between the open position 400 and the closed position 402, and the closed position 402 connects the composite skin 152 to the reinforcing material tooling 482 forming the reinforcing material tooling assembly 480. Positions for engaging with a plurality of composite stiffeners 200 that may be laid up separately on top. As shown above, the stiffener tooling assembly 480 may be supported on a bond cart 486, which may include a truss structure supported on a surface such as the floor of the work site. The system 300 may include one or more posts 452 arranged on the outer circumference of the stiffener tooling assembly 480. One or more of the posts 452 are of the composite outer panel 150 which is to support the mass of the strongback 370 and to vertically lower the backing plate 302 so as to dock-engage with the reinforcing material tooling 482. It may include a linear actuator 456 for vertically raising (eg, undocking) the backing plate 302 from the reinforcement tooling assembly 480 after curing.

図9は、ストロングバック370に取り付けられた四(4)つのヒンジ420の一組を示している、図8のシステム300の上面図である。ヒンジ420の各々は、作業現場の床又は他の移動不可能な表面若しくは物体などの、固定された物体424に固定されるように取り付けられ得るヒンジベース422を有する固定ヒンジ部分430を含み得る。上で示されたように、ヒンジ420の各々は、ヒンジ軸428を規定するヒンジピン426によって固定ヒンジ部分430に連結された可動ヒンジ部分440を含み得る。複数のヒンジ420のヒンジ軸428は、互いに(例えば、同軸状に)位置合わせされ得る。 FIG. 9 is a top view of the system 300 of FIG. 8 showing a set of four (4) hinges 420 attached to the strongback 370. Each of the hinges 420 may include a fixed hinge portion 430 having a hinge base 422 that can be attached to be fixed to the fixed object 424, such as a work site floor or other immovable surface or object. As shown above, each of the hinges 420 may include a movable hinge portion 440 connected to a fixed hinge portion 430 by a hinge pin 426 defining a hinge shaft 428. The hinge shafts 428 of the plurality of hinges 420 may be aligned with each other (eg, coaxially).

図10は、図8のシステム300の底面図である。ヒンジベース422は、固定ヒンジ部分430から横に外向きに延在する1以上の脚を含み、オープン位置400とクローズ位置402との間で回転する間に、ストロングバック370の質量を支持し得る。ストロングバック370及び当て板302の中へ組み込まれ得る、1以上のインデックス機構320も、図10で示されている。示されている実施例では、インデックス機構320が、当て板302とストロングバック370との間に、離散した係合ポイント又は取付ポイントを備え得る。インデックス機構320は、ストロングバック370を当て板302に位置決めする又は位置合わせするために、ストロングバック370の翼長方向154及び/又は翼弦方向156に沿って分配され得る。更に、インデックス機構320は、複合外板152を形成するための複合プライ162のレイアップの間などに、オープン位置400にあるストロングバック370上の当て板302の質量を均一に支持するための、荷重支持ポイントとして機能し得る。 FIG. 10 is a bottom view of the system 300 of FIG. The hinge base 422 includes one or more legs extending laterally outward from the fixed hinge portion 430 and may support the mass of the strongback 370 while rotating between the open position 400 and the closed position 402. .. One or more indexing mechanisms 320 that can be incorporated into the strongback 370 and the backing plate 302 are also shown in FIG. In the embodiments shown, the index mechanism 320 may include discrete engagement points or attachment points between the backing plate 302 and the strongback 370. The index mechanism 320 may be distributed along the wingspan direction 154 and / or the chord direction 156 of the strongback 370 in order to position or align the strongback 370 with the backing plate 302. Further, the index mechanism 320 uniformly supports the mass of the backing plate 302 on the strong back 370 at the open position 400 during the layup of the composite ply 162 for forming the composite outer plate 152. Can function as a load bearing point.

図11は、当て板302及びストロングバック370の分解組立図である。上で示されたように、当て板302は、比較的軽量な構造体として構築され得る。例えば、ストロングバック370は、複合外板152のレイアップの間に、及びオープン位置400とクローズ位置402との間で当て板302が回転する間に、当て板302を支持するように構成された比較的堅いフレーム又はトラス構造体372として構築され得る。上で示されたように、システム300は、ストロングバック370を当て板302に取り外し可能に連結させるために、1以上のインデックス機構320を組み込み得る。 FIG. 11 is an exploded view of the backing plate 302 and the strong back 370. As shown above, the backing plate 302 can be constructed as a relatively lightweight structure. For example, the strongback 370 was configured to support the backing plate 302 during the layup of the composite skin 152 and during the rotation of the backing plate 302 between the open position 400 and the closed position 402. It can be constructed as a relatively rigid frame or truss structure 372. As shown above, the system 300 may incorporate one or more indexing mechanisms 320 to detachably connect the strongback 370 to the backing plate 302.

図12は、裏側304を示している当て板302の斜視図である。示されている実施例では、当て板302が、翼弦方向156及び/又は翼長方向154に沿って延在する、相互に連結されたリブ310及び/又は隔壁312の格子又はフレームワーク308として形成され得る。リブ310及び隔壁312のフレームワーク308は、裏張り構造を形成し、当て板302のレイアップ表面306を画定する表面板を支持し得る。当て板302の重量を低減させるために、リブ310及び/又は隔壁312は、複合リブ310及び/又は複合隔壁312として形成され得る。インバール(Invar)などの従来の金属構造体の代わりに複合構造体として当て板302を形成することは、当て板302の構造質量及び熱質量を大幅に低減させ得る。しかし、当て板302の任意の部分は、金属材料、又は金属材料と複合材料の組み合わせから形成されてもよい。 FIG. 12 is a perspective view of the backing plate 302 showing the back side 304. In the embodiments shown, the backing plate 302 is as a grid or framework 308 of interconnected ribs 310 and / or bulkhead 312 extending along the chord direction 156 and / or the wingspan direction 154. Can be formed. The framework 308 of the ribs 310 and the bulkhead 312 may form a backing structure and support a surface plate defining the layup surface 306 of the backing plate 302. In order to reduce the weight of the backing plate 302, the ribs 310 and / or the bulkhead 312 may be formed as the composite ribs 310 and / or the composite bulkhead 312. Forming the backing plate 302 as a composite structure instead of a conventional metal structure such as Invar can significantly reduce the structural mass and thermal mass of the backing plate 302. However, any portion of the backing plate 302 may be formed from a metal material or a combination of a metal material and a composite material.

上で示されたように、当て板302がストロングバック370に取り付けられたときに、当て板302は、(例えば、翼長方向154に沿って及び/又は翼弦方向156に沿って)全体的に堅く、当て板302のレイアップ表面306の外側モールドライン160の意図された輪郭を維持し得る。しかし、ストロングバック370から連結解除されたときに、当て板302は、面外方向で局所的に従順であり、複合外板152の減量の間に、及び/又は複合外板152の複合補強材200との共硬化又は共接合の間に、積層厚さ164における翼長方向の差分変化を受け入れ得る。 As shown above, when the backing plate 302 is attached to the strongback 370, the backing plate 302 is overall (eg, along the wingspan direction 154 and / or along the chord direction 156). It is rigid and can maintain the intended contour of the outer mold line 160 of the layup surface 306 of the backing plate 302. However, when disconnected from the strongback 370, the backing plate 302 is locally obedient in the out-of-plane direction, during the weight loss of the composite skin 152 and / or the composite reinforcement of the composite skin 152. During co-curing or co-bonding with 200, differential changes in the wingspan direction at a stack thickness of 164 can be accepted.

図13は、ストロングバック370を当て板302に位置決め又は位置合わせするためのインデックス機構320のソケット式固定具328の一実施例の斜視図である。同様な構成が、ストロングバック370が補強材ツーリングアセンブリ480に係合される実施形態に含まれてもよい。図13では、ソケット式固定具328が、ソケット332又はボアを有するソケットプレート330を含み得る。ソケットプレート330は、当て板302の垂直に方向付けられたリブ310及び/又は隔壁312の1以上などの、当て板302に機械的に固定され及び/又は接着剤で接合され得る。示されている実施例では、ソケットプレート330が、当て板302の裏側304に取り付けられ得る。 FIG. 13 is a perspective view of an embodiment of the socket type fixture 328 of the index mechanism 320 for positioning or aligning the strong back 370 with the backing plate 302. A similar configuration may be included in an embodiment in which the strongback 370 is engaged with the stiffener tooling assembly 480. In FIG. 13, the socket type fixture 328 may include a socket 332 or a socket plate 330 with a bore. The socket plate 330 may be mechanically secured and / or glued to the backing plate 302, such as one or more of the vertically oriented ribs 310 and / or bulkhead 312 of the backing plate 302. In the embodiments shown, the socket plate 330 may be attached to the backside 304 of the backing plate 302.

図14は、ストロングバック370に取り付けられたボール式固定具322の一実施例の斜視図である。ボール式固定具322は、プレートの上方へ突出するボール326を有するプレート324を含み得る。ボール326は、当て板302上に取り付けられ得るソケット式固定具328のソケット332と係合するようにサイズ決定され構成され得る。複数のボール式固定具322とソケット式固定具328は、それぞれ、ストロングバック370と当て板320に取り付けられ、又はその逆でもよい。複数のボール式固定具322とソケット式固定具328は、ストロングバック370と当て板302の翼長方向154及び翼弦方向156に分配され、当て板302とストロングバック370をガイドして互いに係合させ得る。 FIG. 14 is a perspective view of an embodiment of the ball-type fixture 322 attached to the strong back 370. The ball-type fixture 322 may include a plate 324 having a ball 326 projecting upwards on the plate. The ball 326 may be sized and configured to engage the socket 332 of the socket type fixture 328 that may be mounted on the backing plate 302. The plurality of ball-type fixtures 322 and socket-type fixtures 328 may be attached to the strongback 370 and the backing plate 320, respectively, or vice versa. The plurality of ball-type fixtures 322 and socket-type fixtures 328 are distributed in the wingspan direction 154 and the chord direction 156 of the strong back 370 and the backing plate 302, and guide the backing plate 302 and the strong back 370 to engage with each other. I can let you.

図15は、ストロングバック370に当て板302を固定するためのクランプ334を組み込んだボール式固定具322の一実施例の斜視図である。代替的に又は付加的に、ソケット式固定具328の1以上が、ストロングバック370を当て板302に取り外し可能に連結させるためのクランプ334を含み得る。クランプ334は、ストロングバック及び当て板をクローズ位置402すなわち浮遊位置404(図37参照)へ回転させる間などに、当て板302がストロングバック370からぶら下げられ又はストロングバック370によって支持されるときに、当て板302の質量を均一に支持するために、ストロングバック370に沿って均一に分配され得る。 FIG. 15 is a perspective view of an embodiment of the ball-type fixture 322 in which a clamp 334 for fixing the backing plate 302 is incorporated in the strong back 370. Alternatively or additionally, one or more of the socket type fixtures 328 may include a clamp 334 for detachably connecting the strongback 370 to the backing plate 302. The clamp 334 is used when the backing plate 302 is hung from the strongback 370 or supported by the strongback 370, such as while rotating the strongback and backing plate to the closed position 402 or floating position 404 (see FIG. 37). It can be evenly distributed along the strongback 370 to uniformly support the mass of the backing plate 302.

図16は、ストロングバック370に固定された当て板302の斜視図である。クランプ334の1以上は、ソケット式固定具328及び/又はボール式固定具322のうちの1以上の中へ統合され得る。各クランプは、それぞれのボール式固定具322及び/又はソケット式固定具328のプレート324、330の内面(underside)と係合するように構成された、クランプアーム336を含み得る。示されている実施例では、クランプアーム336が空気圧で作動され得るが、非限定的に、油圧作動、電気機械作動、又は他の手段を含む、クランプ334を作動させるための他の手段が実装され得る。 FIG. 16 is a perspective view of the backing plate 302 fixed to the strong back 370. One or more of the clamps 334 may be integrated into one or more of the socket type fixtures 328 and / or the ball type fixtures 322. Each clamp may include a clamp arm 336 configured to engage the underside of plates 324, 330 of the respective ball fixture 322 and / or socket fixture 328. In the embodiments shown, the clamp arm 336 may be pneumatically actuated, but other means for actuating the clamp 334, including but not limited to hydraulic actuation, electromechanical actuation, or other means are implemented. Can be done.

図17は、オープン位置400にある当て板302及び補強材ツーリングアセンブリ480の斜視図である。複合外板152を支持する当て板302が示されている。複合補強材200は、補強材ツーリングアセンブリ480がオープン位置400にあるときなどに、補強材ツーリング482上に別にレイアップされ得る。 FIG. 17 is a perspective view of the backing plate 302 and the reinforcing material tooling assembly 480 at the open position 400. A backing plate 302 that supports the composite outer plate 152 is shown. The composite stiffener 200 may be laid up separately on the stiffener tooling 482, such as when the stiffener tooling assembly 480 is in the open position 400.

図18は、ストロングバック370上に支持された当て板302の一実施例の断面図である。複合外板152は、当て板302のレイアップ表面306上での(図示せぬ)所定のプライ積み重ねシーケンスにおいて、複数の複合プライ162をレイアップすることによって形成され得る。ストロングバック370は、堅い支持構造体を提供し、レイアッププロセスの間にレイアップ表面306の輪郭が変形することを妨げ得る。 FIG. 18 is a cross-sectional view of an embodiment of the backing plate 302 supported on the strong back 370. The composite outer plate 152 can be formed by laying up a plurality of composite plies 162 in a predetermined ply stacking sequence (not shown) on the layup surface 306 of the backing plate 302. The strongback 370 provides a rigid support structure that can prevent the contours of the layup surface 306 from deforming during the layup process.

図19は、(概略的に表現されている)ボンドカート486上に支持された補強材ツーリングアセンブリの一実施例の断面図である。補強材ツーリング482は、複数の補強材形成ブロック484を備え得る。一実施形態では、未硬化の複合プライ162が、個別の補強材形成ブロック484上にレイアップされ、図7で示されたように1以上のL字形状の複合要素を形成し得る。図示せぬ一実施例では、補強材形成ブロック484の各々が、各々がウェブ204及びフランジ206を有する、一対のL字形状の複合要素を形成するように構成され得る。複合プライ162を補強材形成ブロック484上でL字形状の複合要素へと形成した後で、隣接するL字形状の複合要素のウェブ204が互いに接触するように、補強材形成ブロック484は、平行で並列した配置において組み合わされ得る。形成ブロック484が組み合わされたときに、複合補強材200のフランジ206は、フランジ206に係合されるべき複合外板152の内側モールドライン158の輪郭と一致する輪郭を集合的に形成し得る。上で示されたように、複合補強材は、背中合わせのL字形状の複合要素として形成されたブレードセクション202として示されているが、複合補強材200は、複合要素の様々な異なる構成のうちの任意の1つを組み合わせることによって、(例えば、ハットセクション、Cセクション、Iセクションなどの)様々な異なる断面構成のうちの任意の1つにおいて提供され得る。 FIG. 19 is a cross-sectional view of an embodiment of a reinforcing material tooling assembly supported on a bond cart 486 (represented schematically). The stiffener tooling 482 may include a plurality of stiffener forming blocks 484. In one embodiment, the uncured composite ply 162 can be laid up on the individual stiffener forming blocks 484 to form one or more L-shaped composite elements as shown in FIG. In one embodiment not shown, each of the stiffener forming blocks 484 may be configured to form a pair of L-shaped composite elements, each having a web 204 and a flange 206. After forming the composite ply 162 into an L-shaped composite element on the reinforcing material forming block 484, the reinforcing material forming block 484 is parallel so that the webs 204 of the adjacent L-shaped composite elements come into contact with each other. Can be combined in a parallel arrangement with. When the forming blocks 484 are combined, the flange 206 of the composite stiffener 200 may collectively form a contour that matches the contour of the inner mold line 158 of the composite skin 152 to be engaged with the flange 206. As shown above, the composite reinforcement is shown as a blade section 202 formed as a back-to-back L-shaped composite element, where the composite reinforcement 200 is of a variety of different configurations of the composite element. By combining any one of the above, it may be provided in any one of a variety of different cross-sectional configurations (eg, hat section, C section, I section, etc.).

図20は、ヒンジ420に連結されたストロングバック370上に支持された当て板302の端面図である。ストロングバック370の一方の側は、1以上のヒンジ420によって支持され得る。ストロングバック370の他方の側は、1以上のジャッキスタンド382、又はストロングバック支持フィッティング380を支持する他の支持構造体によって支持され得る。上で示されたように、各ヒンジ420は、ヒンジベース422、固定ヒンジ部分430、及び可動ヒンジ部分440を有し得る。固定ヒンジ部分430は、ヒンジベース422から上向きに延在し得る。固定ヒンジ部分430は、1以上の垂直に方向付けられた固定ヒンジプレート432を含み得る。一実施例では、固定ヒンジプレート432の各々が、ヒンジピン426を支持し得る。可動ヒンジ部分440は、1以上の可動ヒンジプレート442を含み得る。ヒンジ420は、ヒンジピン426の1以上によって可動ヒンジプレート442に固定ヒンジプレート432を連結する、少なくとも1つのヒンジピン426を更に含み得る。示されている実施例では、各ヒンジ420が、ヒンジベース422から垂直方向上向きに延在する一対の平行な固定ヒンジプレート432を含み得る。更に、各固定ヒンジプレート432は、固定ヒンジプレート432の両側上に配置され、固定ヒンジプレート432を通って延在するヒンジピン426に連結された、対向する一対の可動ヒンジプレート442を有し得る。しかし、ヒンジ420は、固定ヒンジ部分430、及びストロングバック370を回転させるための可動ヒンジ部分440を提供する、任意の構成で提供され得る。 FIG. 20 is an end view of a backing plate 302 supported on a strong back 370 connected to a hinge 420. One side of the strongback 370 may be supported by one or more hinges 420. The other side of the strongback 370 may be supported by one or more jack stands 382, or other support structures that support the strongback support fitting 380. As shown above, each hinge 420 may have a hinge base 422, a fixed hinge portion 430, and a movable hinge portion 440. The fixed hinge portion 430 may extend upward from the hinge base 422. The fixed hinge portion 430 may include one or more vertically oriented fixed hinge plates 432. In one embodiment, each of the fixed hinge plates 432 may support a hinge pin 426. The movable hinge portion 440 may include one or more movable hinge plates 442. The hinge 420 may further include at least one hinge pin 426 that connects the fixed hinge plate 432 to the movable hinge plate 442 by one or more of the hinge pins 426. In the embodiments shown, each hinge 420 may include a pair of parallel fixed hinge plates 432 extending vertically upward from the hinge base 422. Further, each fixed hinge plate 432 may have a pair of opposed movable hinge plates 442 arranged on both sides of the fixed hinge plate 432 and connected to a hinge pin 426 extending through the fixed hinge plate 432. However, the hinge 420 may be provided in any configuration that provides a fixed hinge portion 430 and a movable hinge portion 440 for rotating the strongback 370.

図21は、アクチュエータ434、436、438、456を示すためにヒンジプレート432、442の一部が取り除かれた状態の、ヒンジ420の一実施例の断面図である。ストロングバック370は、ストロングバック取付フィッティング376を使用して、可動ヒンジプレート442の1以上に連結され得る。示されている実施例では、ストロングバック取付フィッティング376が、可動ヒンジプレート442に固定された状態で含まれ得る1以上のストロングバック取付ピン444と係合するようにサイズ決定され構成され得る、1以上の係合溝又はスロット378を含み得る。ストロングバック取付フィッティング376は、スロット378を有し得る一対のフックを含み、スロット378をストロングバック取付ピン444とそれぞれ係合解除又は係合するために、ストロングバック370を垂直に上げ又は下げることなどによって、ストロングバック370が固定ヒンジプレート432と取り外し可能に連結されることを可能にする。ストロングバック取付フィッティング376が反転されるときに、回転の間にストロングバック取付フィッティング376のストロングバック取付ピン444との係合を維持するために、ヒンジ420は、ストロングバック取付ピン444に対するストロングバック取付フィッティング376の滑り動作を妨げるための1以上の機械的止め部458を含み得る。示されている実施例では、機械的止め部458が、可動ヒンジプレート442の1以上に回転可能に取り付けられ得る、レバー462として構成され得る。レバー462は、ストロングバック取付ピン444に対するストロングバック取付フィティング376の動きを妨げるために、終端がフックの少なくとも1つに対抗して耐えるように、ロック位置へと回転され得る終端を有し得る。 FIG. 21 is a cross-sectional view of an embodiment of the hinge 420 with some of the hinge plates 432 and 442 removed to show the actuators 434, 436, 438 and 456. The strongback 370 may be connected to one or more of the movable hinge plates 442 using a strongback mounting fitting 376. In the embodiments shown, the strongback mounting fitting 376 may be sized and configured to engage one or more strongback mounting pins 444 that may be included fixed to the movable hinge plate 442. It may include the above engaging grooves or slots 378. The strongback mounting fitting 376 includes a pair of hooks that may have slots 378, such as raising or lowering the strongback 370 vertically to disengage or engage slot 378 with the strongback mounting pin 444, respectively. Allows the strongback 370 to be detachably connected to the fixed hinge plate 432. To maintain engagement of the strongback mounting fitting 376 with the strongback mounting pin 444 during rotation when the strongback mounting fitting 376 is flipped, the hinge 420 attaches the strongback to the strongback mounting pin 444. It may include one or more mechanical stops 458 to prevent the sliding motion of the fitting 376. In the embodiments shown, the mechanical stop 458 may be configured as a lever 462 that can be rotatably attached to one or more of the movable hinge plates 442. Lever 462 may have a termination that can be rotated to a locked position so that the termination withstands at least one of the hooks to prevent movement of the strongback mounting fitting 376 with respect to the strongback mounting pin 444. ..

図21では、ヒンジ420が、可動ヒンジ部分440並びにストロングバック370及びストロングバック370に連結され得る当て板302を回転させるための、一対の回転アクチュエータ434を含み得る。ヒンジ420は、レバー462の終端が、もはやストロングバック取付フィッティング376と接触しないように、レバー462がロック解除位置へ回転された後で、当て板302及びストロングバック370の重力により引き起こされた垂直な移動を制御するためのリニアアクチュエータ456も含み得る。リニアアクチュエータ456は、補強材ツーリングアセンブリ480の上方の浮遊位置404(図39参照)からドック位置406(図40参照)へのストロングバック370及び当て板302の重力により引き起こされた垂直な動きを可能にし得る。ドック位置406では、複合外板152が、補強材ツーリング482上に支持され得る複合補強材200と接触し得る。回転アクチュエータ434及び/又はリニアアクチュエータ456は、油圧シリンダー464として構成され得る。一実施例では、ヒンジ420の1以上が、第1の回転アクチュエータ436及び第2の回転アクチュエータ438などの、一対の回転アクチュエータ434を含み得る。 In FIG. 21, the hinge 420 may include a movable hinge portion 440 and a pair of rotary actuators 434 for rotating a backing plate 302 that may be connected to the strongback 370 and the strongback 370. The hinge 420 is vertical caused by the gravity of the backing plate 302 and the strongback 370 after the lever 462 has been rotated to the unlocked position so that the end of the lever 462 no longer contacts the strongback mounting fitting 376. A linear actuator 456 for controlling movement may also be included. The linear actuator 456 allows vertical movement caused by the gravity of the strongback 370 and the backing plate 302 from the floating position 404 (see FIG. 39) above the reinforcement tooling assembly 480 to the dock position 406 (see FIG. 40). Can be. At dock position 406, the composite skin 152 may come into contact with the composite reinforcement 200 that may be supported on the reinforcement tooling 482. The rotary actuator 434 and / or the linear actuator 456 may be configured as a hydraulic cylinder 464. In one embodiment, one or more of the hinges 420 may include a pair of rotary actuators 434, such as a first rotary actuator 436 and a second rotary actuator 438.

図21の実施例では、回転アクチュエータ434(例えば、第1及び第2の回転アクチュエータ436、438)が、固定ヒンジプレート432と可動ヒンジプレート442との間に配置され得る。しかし、回転アクチュエータ434は、ヒンジ420の一方又は両方の外側に取り付けられ得る。示されている実施例では、第1の回転アクチュエータ436の下端及び第2の回転アクチュエータ438の下端が、ヒンジベース422に連結され得る。第1の回転アクチュエータ436の上端及び第2の回転アクチュエータ438の上端は、可動ヒンジ部分440の可動ヒンジプレート442の1以上にピン止めされ得る。示されている実施例では、第1及び第2の回転アクチュエータ436、438の下端が、ヒンジベース422に連結され得る。第1の回転アクチュエータ436の上端は、第2の回転アクチュエータ438が、可動ヒンジプレート442の1以上とピン止めされた位置とは異なる位置において、可動ヒンジプレート442の1以上とピン止めされ得る。 In the embodiment of FIG. 21, rotary actuators 434 (eg, first and second rotary actuators 436, 438) may be placed between the fixed hinge plate 432 and the movable hinge plate 442. However, the rotary actuator 434 may be attached to the outside of one or both of the hinges 420. In the embodiment shown, the lower end of the first rotary actuator 436 and the lower end of the second rotary actuator 438 may be connected to the hinge base 422. The upper end of the first rotary actuator 436 and the upper end of the second rotary actuator 438 may be pinned to one or more of the movable hinge plate 442 of the movable hinge portion 440. In the embodiments shown, the lower ends of the first and second rotary actuators 436 and 438 may be coupled to the hinge base 422. The upper end of the first rotary actuator 436 may be pinned to one or more of the movable hinge plate 442 at a position different from the position where the second rotary actuator 438 is pinned to one or more of the movable hinge plate 442.

図21では、第1の回転アクチュエータ436及び第2の回転アクチュエータ438が、各々、二重作用式(dual‐acting)の油圧シリンダーとして構成され、その意味は、各アクチュエータが、ストロングバック370をヒンジ軸428の周りで回転させることを補助する、押す力及び引く力を互い違いに加える能力を有し得るということである。例えば、オープン位置400からクローズ位置402に向かってストロングバック370が回転する間に、第1及び第2の回転アクチュエータ436、438は、各々、可動ヒンジプレート442を上向きに回転するように促す押す力を加えるために延伸され得る。第1の回転アクチュエータ436と第2の回転アクチュエータ438の各々の軸が個別に(例えば、異なる時に)ヒンジ軸428を越えるポイントにおいて、第1及び第2の回転アクチュエータ436、438は、異なる時に個別に押す力を収縮及び印加することを開始して、ストロングバック370の重力により引き起こされた下向きの動きによって促される収縮に対抗し得る。これに関して、第1及び第2の回転アクチュエータ436、438は、ストロングバック370の回転のほぼ一定の速度を維持するように構成され得る。 In FIG. 21, the first rotary actuator 436 and the second rotary actuator 438 are each configured as dual-acting hydraulic cylinders, meaning that each actuator hinges a strongback 370. It is possible to have the ability to alternately apply pushing and pulling forces to assist in rotating around the shaft 428. For example, while the strongback 370 rotates from the open position 400 to the closed position 402, the first and second rotary actuators 436 and 438, respectively, have a pushing force that prompts the movable hinge plate 442 to rotate upward. Can be stretched to add. At the point where each axis of the first rotary actuator 436 and the second rotary actuator 438 individually (eg, at different times) crosses the hinge axis 428, the first and second rotary actuators 436 and 438 are separate at different times. It is possible to initiate contraction and application of a pushing force to counter the contraction evoked by the downward movement caused by the gravity of the strongback 370. In this regard, the first and second rotary actuators 436 and 438 may be configured to maintain a substantially constant rate of rotation of the strongback 370.

図22は、オープン位置400(図17参照)からクローズ位置(図22参照)へ向けて回転する間の途中のポイントにおける当て板302及びストロングバック370を示している、システム300の斜視図である。示されている実施例では、システム300が、2つの構成要素が互いとドッキング係合するように移動された際に、当て板302を補強材ツーリングアセンブリ480と位置合わせするように構成された、少なくとも1つの位置合わせ機構350を含み得る。一実施形態において、位置合わせ機構350は、ストロングバック370及び当て板302を補強材ツーリングアセンブリ480上に下げている間に、複合外板152が複合補強材200と接触するように移動された際に、複合外板152の複合補強材200との位置ずれを検出するように構成された、視覚システム及び/又はレーザ測定デバイス352などの、コンピュータ援用計測(CAM)デバイスを備え得る。 FIG. 22 is a perspective view of the system 300 showing a backing plate 302 and a strongback 370 at a point in the middle of rotation from the open position 400 (see FIG. 17) to the closed position (see FIG. 22). .. In the embodiments shown, the system 300 is configured to align the backing plate 302 with the reinforcement tooling assembly 480 as the two components are moved to dock and engage with each other. It may include at least one alignment mechanism 350. In one embodiment, the alignment mechanism 350 is moved so that the composite skin 152 comes into contact with the composite reinforcement 200 while the strongback 370 and the backing plate 302 are lowered onto the reinforcement tooling assembly 480. A computer-aided measurement (CAM) device, such as a visual system and / or a laser measurement device 352, configured to detect a misalignment of the composite skin 152 with the composite reinforcement 200 may be provided.

一実施例では、1以上のレーザ測定デバイス352が、最初に、ヒンジ420のヒンジ軸428に位置決めされ得る。(図示せぬ)飛行時間型(time‐of‐flight)のレーザなどの、レーザ測定デバイス352の1以上が、建造物の天井若しくは壁などの周囲の構造体に取り付けられ、又は補強材ツーリングアセンブリ480若しくは(図示せぬ)床に取り付けられた支持体若しくはスタンドに隣接して建てられ得る、(図示せぬ)1以上の位置合わせ固定具に取り付けられ得る。位置合わせ機構350は、1以上のレーザ測定デバイス352に限られず、補強材ツーリングアセンブリ480の外周の1以上の位置に取り付けられ得る、1以上の光学ツーリングターゲット354の位置を検出するための、任意の適切な構成の位置合わせデバイスを含み得る。 In one embodiment, one or more laser measuring devices 352 may first be positioned on the hinge shaft 428 of the hinge 420. One or more of the laser measuring devices 352, such as time-of-flight lasers (not shown), are attached to surrounding structures such as ceilings or walls of buildings, or reinforcement tooling assemblies. It can be attached to 480 or one or more alignment fixtures (not shown) that can be built adjacent to a floor-mounted support or stand (not shown). The alignment mechanism 350 is not limited to one or more laser measuring devices 352, and is optional for detecting the position of one or more optical tooling targets 354 which can be attached to one or more positions on the outer circumference of the reinforcement tooling assembly 480. May include a properly configured alignment device.

一実施形態では、位置合わせ機構350(例えば、レーザ測定デバイス352)が、光学ツーリングターゲット354の測定された位置と、ヒンジ軸428に対する光学ツーリングターゲット354の望ましい位置との間の、ずれ又は不整合の量を検出又は測定し得る。これに関して、光学ツーリングターゲット354の望ましい位置は、当て板302が補強材ツーリングアセンブリ480と位置合わせされる条件を表し得る。光学ツーリングターゲット354の位置は、航空機座標(例えば、ステーション、水位線、船尾線)に関して、又は任意の他の適切な基準座標系において規定され得る。 In one embodiment, the alignment mechanism 350 (eg, laser measuring device 352) is misaligned or inconsistent between the measured position of the optical tooling target 354 and the desired position of the optical tooling target 354 with respect to the hinge axis 428. The amount of can be detected or measured. In this regard, the desired position of the optical tooling target 354 may represent a condition in which the backing plate 302 is aligned with the reinforcement tooling assembly 480. The position of the optical tooling target 354 can be defined with respect to aircraft coordinates (eg, station, water level, stern line), or in any other suitable reference frame of reference.

当て板302の補強材ツーリングアセンブリ480へのドッキングの間に、1以上のレーザ測定デバイス352が起動されて、補強材ツーリングアセンブリ480の位置をモニターし得る。光学ツーリングターゲット354の測定された位置と望ましい位置との間のずれ又は不整合に基づいて、補強材ツーリングアセンブリ480のx‐y位置は、各光学ツーリングターゲット354の測定された位置と望ましい位置との間のずれ又は不整合が所定の許容誤差内に含まれるまで、1以上の(図示せぬ)携帯可能な台車又は(図示せぬ)自動搬送車を使用して調整され得る。示されていない一実施例では、自動搬送車の1以上が、補強材ツーリングアセンブリ480の下に配置され、当て板302に対する補強材ツーリングアセンブリ480のx‐y位置の調整を可能にするのに十分な量だけ、作業現場の床から補強材ツーリングアセンブリ480を垂直に持ち上げるように構成され得る。その後、自動搬送車は、補強材ツーリングアセンブリ480を作業現場の床と接触するように下げ戻すことができる。 During docking of the backing plate 302 to the stiffener tooling assembly 480, one or more laser measuring devices 352 may be activated to monitor the position of the stiffener tooling assembly 480. Based on the deviation or inconsistency between the measured position of the optical tooling target 354 and the desired position, the xy position of the reinforcement tooling assembly 480 is the measured position and the desired position of each optical tooling target 354. It may be adjusted using one or more (not shown) portable trolleys or (not shown) automatic touring vehicles until a gap or inconsistency between them is within a given tolerance. In one embodiment not shown, one or more of the automated guided vehicles are placed under the reinforcement tooling assembly 480 to allow adjustment of the xy position of the reinforcement tooling assembly 480 with respect to the backing plate 302. A sufficient amount may be configured to lift the reinforcement tooling assembly 480 vertically from the floor of the work site. The automatic guided vehicle can then lower the stiffener tooling assembly 480 back into contact with the floor at the work site.

図23は、補強材ツーリングアセンブリ480に対してクローズ位置402にある当て板302及びストロングバック370を示している、システム300の斜視図である。上で示されたように、システム300は、補強材ツーリングアセンブリ480の1以上の側などに沿って、補強材ツーリングアセンブリ480の外周に配置され得る、1以上のポスト452を含み得る。ポスト452の1以上は、クローズ位置402にあるストロングバック370の質量を支持するための1以上のリニアアクチュエータ456を含み得る。上で示されたように、ヒンジ420の1以上は、ポスト452のリニアアクチュエータ456と協働してストロングバック370の質量を支持するための1以上のリニアアクチュエータ456も含み得る。本開示では、リニアアクチュエータ456が、浮遊位置404からドック位置406へ又はその逆へのストロングバック370の直線的なすなわち垂直の動きを制御するという意味において、リニア(線形)である。リニアアクチュエータ456は、作動シリンダー(例えば、油圧シリンダー464)などの、直線的な方向に沿って移動するアクチュエータに限定されず、浮遊位置404とドック位置406との間などの直線的な方向すなわち垂直方向に沿って、ストロングバック370及び当て板302を移動させるように構成された、代替的な形態のアクチュエータを含み得る。リニアアクチュエータ456は、複合外板152と複合補強材200とが互いに接触するように移動されることを可能にし、ストロングバック370の質量を係合された構成要素上に伝達することを避けるために、当て板302が補強材ツーリングアセンブリ480にドッキングされるときに、ストロングバック370の質量の少なくとも一部分を相殺する又は支持するように構成された、相殺システム450の部分である。 FIG. 23 is a perspective view of the system 300 showing the backing plate 302 and the strongback 370 at the closed position 402 with respect to the reinforcing material tooling assembly 480. As shown above, the system 300 may include one or more posts 452 that may be placed on the outer circumference of the reinforcement tooling assembly 480, such as along one or more sides of the reinforcement tooling assembly 480. One or more of the posts 452 may include one or more linear actuators 456 to support the mass of the strongback 370 at the closed position 402. As shown above, one or more of the hinges 420 may also include one or more linear actuators 456 to support the mass of the strongback 370 in cooperation with the linear actuator 456 of the post 452. In the present disclosure, the linear actuator 456 is linear in the sense that it controls the linear or vertical movement of the strongback 370 from the floating position 404 to the dock position 406 and vice versa. The linear actuator 456 is not limited to actuators that move along a linear direction, such as an actuating cylinder (eg, a hydraulic cylinder 464), but in a linear direction or vertical, such as between a floating position 404 and a dock position 406. An alternative form of actuator configured to move the strongback 370 and the backing plate 302 along the direction may be included. The linear actuator 456 allows the composite skin 152 and the composite stiffener 200 to be moved in contact with each other and to avoid transmitting the mass of the strongback 370 onto the engaged components. , A portion of the offsetting system 450 configured to offset or support at least a portion of the mass of the strongback 370 when the backing plate 302 is docked with the stiffener tooling assembly 480.

本開示において、クローズ位置402は、ストロングバック370及び当て板302が、補強材アセンブリツーリング480の上方の位置に回転され、又は補強材ツーリングアセンブリ480と係合するように回転された位置として説明され得る。これに関して、クローズ位置402は、浮遊位置404とドック位置406の両方を包含する。浮遊位置404は、当て板302と複合補強材200とが互いに垂直に間隔を空けられた関係にある位置として説明され得る。ドック位置406は、当て板302が補強材ツーリングアセンブリに係合され、及び/又は複合外板152が複合補強材200と接触している位置として説明され得る。 In the present disclosure, the closed position 402 is described as a position where the strongback 370 and the backing plate 302 are rotated to a position above the reinforcement assembly tooling 480 or to engage the reinforcement tooling assembly 480. obtain. In this regard, the closed position 402 includes both the floating position 404 and the dock position 406. The floating position 404 can be described as a position in which the backing plate 302 and the composite reinforcing member 200 are vertically spaced from each other. The dock position 406 may be described as the position where the backing plate 302 is engaged with the reinforcing material tooling assembly and / or the composite outer plate 152 is in contact with the composite reinforcing material 200.

図24は、クローズ位置402(例えば、ドック位置406)にある当て板302及びストロングバック370の側面図である。示されている実施例では、当て板302が、補強材ツーリングアセンブリ480の上方に配置されている。図24は、ヒンジ420とポスト452の各々に含まれるリニアアクチュエータ456を示している。各ポスト452は、作業現場の床又は(図示せぬ)他の固定された物体上に支持され得る。各リニアアクチュエータ456は、ポスト452に隣接して又はポスト452上端に取り付けられ得る。リニアアクチュエータ456は、ポスト452から上向きに延伸し、ストロングバック370に含まれ得る対応する複数のストロングバック支持フィッティング380と係合するように構成され得る。例えば、ストロングバック支持フィッティング376は、ストロングバック370の一側部などに沿って、ストロングバックの外周374に取り付けられ得る。 FIG. 24 is a side view of the backing plate 302 and the strong back 370 at the closed position 402 (for example, the dock position 406). In the embodiment shown, the backing plate 302 is located above the reinforcement tooling assembly 480. FIG. 24 shows a linear actuator 456 included in each of the hinge 420 and the post 452. Each post 452 may be supported on the floor of the work site or other fixed object (not shown). Each linear actuator 456 may be mounted adjacent to the post 452 or at the top of the post 452. The linear actuator 456 may be configured to extend upward from the post 452 and engage with a plurality of corresponding strongback support fittings 380 that may be included in the strongback 370. For example, the strongback support fitting 376 may be attached to the outer circumference 374 of the strongback along one side of the strongback 370 or the like.

示されている実施例では、ポスト452が、ヒンジ420の各々と反対側の補強材ツーリングアセンブリ480の一側部に取り付けられ得る。上で示されたように、相殺システム450は、ストロングバック370の質量の実質的な部分又は全体が、当て板302と補強材ツーリング482との間にサンドウィッチされた、複合外板152及び複合補強材200上に伝達されることを妨げ得る。これに関して、相殺システム450は、さもなければ複合材レイアップの統合性を損ない得る、並びに/又は当て板302、補強材ツーリング482、及び/又はボンドカート486に対する損傷をもたらし得る、過剰な圧密圧力が複合レイアップ及び複合補強材200に印加されることを妨げ得る。 In the embodiments shown, the post 452 may be attached to one side of the reinforcement tooling assembly 480 opposite each of the hinges 420. As shown above, the offset system 450 has a composite skin 152 and composite reinforcement in which substantially or all of the mass of the strongback 370 is sandwiched between the backing plate 302 and the reinforcement tooling 482. It may prevent transmission on the material 200. In this regard, the offsetting system 450 may otherwise impair the integrity of the composite layup and / or cause damage to the backing plate 302, reinforcement tooling 482, and / or bond cart 486, excessive consolidation pressure. Can be prevented from being applied to the composite layup and composite reinforcement 200.

図25は、クローズ位置402にあるストロングバック370の質量の少なくとも一部分を支持するための、且つ、浮遊位置404からドック位置406へストロングバック370を垂直に下げるための、リニアアクチュエータ456を有するポスト452の側面図である。ポスト452は、リニアアクチュエータ456の1以上の不具合の場合にストロングバック370を支持するためのフェイルセーフとして、機械的止め部458をも含み得る。示されている実施例では、機械的止め部458が、ポスト452とねじ係合され得るねじ式ロッド460として構成され得る。示されている実施例では、ねじ式ロッド460が、ストロングバック370の質量が当て板302に伝達されることを妨げるための、ストロングバック支持フィッティング380と係合するように構成された上端部を含み得る。 FIG. 25 shows a post 452 with a linear actuator 456 to support at least a portion of the mass of the strongback 370 at the closed position 402 and to vertically lower the strongback 370 from the floating position 404 to the dock position 406. It is a side view of. The post 452 may also include a mechanical stop 458 as a failsafe to support the strongback 370 in the event of one or more failures of the linear actuator 456. In the embodiment shown, the mechanical stop 458 may be configured as a threaded rod 460 that can be screw engaged with the post 452. In the embodiment shown, the threaded rod 460 has an upper end configured to engage a strongback support fitting 380 to prevent the mass of the strongback 370 from being transmitted to the backing plate 302. Can include.

図26は、ヒンジ420の可動ヒンジ部分440を回転させるための、第1の回転アクチュエータ436及び第2の回転アクチュエータ438を示している、ヒンジ420の側面図である。ストロングバック370を支持し及び/又はストロングバック370を浮遊位置404からドック位置406へ垂直に下げるための、ヒンジに含まれ得るリニアアクチュエータ456も示されている。示されている実施例では、リニアアクチュエータ456は、ストロングバック370と当て板302が反転されたときに、ストロングバック370の垂直方向の動きを妨げるために、ストロングバック取付フィッティング376と係合するように延伸され得る。更に、レバー462は、反転されたときにストロングバック370の垂直方向の動きを妨げることにおいてリニアアクチュエータ456を補助するために、ストロングバック取付フィッティング376と係合するように回転され得る。リニアアクチュエータ456は、オプションとして、機械的止め部458(例えば、ネジ式ロッド460)を含み、機械的止め部458は、レバー462がロック解除位置(例えば、図40参照)へ回転されたときに、リニアアクチュエータ456の不具合に際して、ストロングバック370の垂直方向の動きを妨げるように構成され得る。 FIG. 26 is a side view of the hinge 420 showing a first rotary actuator 436 and a second rotary actuator 438 for rotating the movable hinge portion 440 of the hinge 420. Also shown is a linear actuator 456 that may be included in the hinge to support the strongback 370 and / or lower the strongback 370 vertically from the plankton position 404 to the dock position 406. In the embodiment shown, the linear actuator 456 engages with the strongback mounting fitting 376 to prevent vertical movement of the strongback 370 when the strongback 370 and backing plate 302 are flipped. Can be stretched to. Further, the lever 462 can be rotated to engage the strongback mounting fitting 376 to assist the linear actuator 456 in hindering the vertical movement of the strongback 370 when inverted. The linear actuator 456 optionally includes a mechanical stop 458 (eg, screw rod 460), which is when the lever 462 is rotated to the unlocked position (eg, see FIG. 40). , The linear actuator 456 may be configured to impede the vertical movement of the strongback 370 in the event of a malfunction.

図27は、ストロングバック370の質量を支持するための、且つ、浮遊位置404からドック位置406へと当て板302を垂直に下げるための又はその逆のための、複数のリニアアクチュエータ456を含むストロングバック相殺システム450の概略図である。示されている実施例では、相殺システム450が、ストロングバック370の一方の側に配置された第1、第2、第3、第4のヒンジ420a、420b、420c、420dの各々において油圧シリンダー464(例えば、リニアアクチュエータ456)を含み、クローズ位置402にあるときに、ストロングバック370の他方の側に配置された第1、第2、第3、第4のポスト452a、452b、452c、452dの各々において対応する油圧シリンダー464(例えば、リニアアクチュエータ456)を含む。ポスト452a、452b、452c、452d及びヒンジ420a、420b、420c、420dは、それぞれ、第1、第2、第3、及び第4のヒンジポストセット470a、470b、470c、470dを含む、四(4)つのヒンジポストセットを形成し得る。油圧シリンダー464は、各油圧シリンダー464において油圧を制御するように構成され得る、油圧コントローラ468に(例えば、油圧ラインを介して)流体結合され、及び/又は(例えば、図示せぬ電気配線を介して)電気的に接続され得る。 FIG. 27 shows a strong containing a plurality of linear actuators 456 for supporting the mass of the strongback 370 and for vertically lowering the backing plate 302 from the floating position 404 to the dock position 406 and vice versa. It is the schematic of the back offset system 450. In the embodiment shown, the offset system 450 is a hydraulic cylinder 464 at each of the first, second, third, and fourth hinges 420a, 420b, 420c, 420d located on one side of the strongback 370. (For example, a linear actuator 456) of the first, second, third, and fourth posts 452a, 452b, 452c, 452d located on the other side of the strongback 370 when in the closed position 402. Each includes a corresponding hydraulic cylinder 464 (eg, linear actuator 456). The posts 452a, 452b, 452c, 452d and the hinges 420a, 420b, 420c, 420d each include the first, second, third, and fourth hinge post sets 470a, 470b, 470c, 470d, respectively. ) Two hinge post sets can be formed. The hydraulic cylinders 464 are fluid coupled to a hydraulic controller 468 (eg, via a hydraulic line) and / or (eg, via electrical wiring not shown), which may be configured to control hydraulic pressure in each hydraulic cylinder 464. Can be electrically connected.

一実施例では、油圧コントローラ468が、各油圧シリンダー464におけるストロングバック370の局所的な質量分率に比例して、各油圧シリンダー464において油圧を制御し得る。例えば、第1のヒンジポストセット470aにおけるストロングバック370の局所的な質量分率がストロングバック370の全質量の25%であると解析的に決定されたならば、油圧システム454は、25%の局所的な質量分率を支持するように、第1のヒンジ420a及び第1のポスト452aにおいて油圧シリンダー464の油圧を制御し得る。油圧コントローラ468は、同様に、ヒンジポストセット470b、470c、470dの各々におけるストロングバック370の局所的な質量分率に従って、第2、第3、及び第4のヒンジポストセット470b、470c、470dにおける油圧を制御し得る。 In one embodiment, the hydraulic controller 468 may control the oil pressure in each hydraulic cylinder 464 in proportion to the local mass fraction of the strongback 370 in each hydraulic cylinder 464. For example, if the local mass fraction of the strongback 370 in the first hinge postset 470a is analytically determined to be 25% of the total mass of the strongback 370, then the hydraulic system 454 is 25%. The oil pressure of the hydraulic cylinder 464 can be controlled at the first hinge 420a and the first post 452a to support the local mass fraction. The hydraulic controller 468 also in the second, third, and fourth hinge post sets 470b, 470c, 470d according to the local mass fraction of the strongback 370 in each of the hinge post sets 470b, 470c, 470d. The oil pressure can be controlled.

油圧コントローラ468は、上述されたように、位置合わせ機構350が光学ツーリングターゲット354の現在の位置と光学ツーリングターゲット354の望ましい位置との間の不整合をモニターする一方で、浮遊位置404(図39参照)からドック位置406(図40参照)へ当て板302を垂直に下げるように構成され得る。上で示されたように、複合外板152と複合補強材200との間の接触に先立って、補強材ツーリングアセンブリ480の位置は、当て板302が補強材ツーリングアセンブリ480と位置合わせされるまで、(図示せぬ)1以上の台車又は自動搬送車を使用して調整され得る。 As described above, the hydraulic controller 468 monitors the inconsistency between the current position of the optical tooling target 354 and the desired position of the optical tooling target 354 while the alignment mechanism 350 monitors the floating position 404 (FIG. 39). It may be configured to lower the backing plate 302 vertically from the dock position 406 (see FIG. 40). As shown above, prior to contact between the composite skin 152 and the composite reinforcement 200, the position of the reinforcement tooling assembly 480 is until the backing plate 302 is aligned with the reinforcement tooling assembly 480. , (Not shown) may be adjusted using one or more trolleys or automated guided vehicles.

図28は、当て板302が補強材ツーリングアセンブリ480にドッキングされ、且つ、ストロングバック370が当て板302から連結解除された後の、オープン位置400に向かうストロングバック370の回転を示す、システム300の斜視図である。上で示されたように、ストロングバック370から当て板302を連結解除することは、図15〜図16で示されたように、ストロングバック370を当て板302に連結するクランプアーム336を解放することによって達成され得る。 FIG. 28 shows the rotation of the strongback 370 towards the open position 400 after the backing plate 302 is docked to the reinforcing material tooling assembly 480 and the strongback 370 is disconnected from the backing plate 302. It is a perspective view. Disconnecting the backing plate 302 from the strongback 370, as shown above, releases the clamp arm 336 that connects the strongback 370 to the backing plate 302, as shown in FIGS. 15-16. Can be achieved by

図29は、オープン位置400にあるストロングバック370の斜視図である。ストロングバック370は、当て板302の側にあるヒンジ420によって、且つ、当て板302と反対側にある1以上のジャッキスタンド382(図20参照)によって支持され得る。当て板302は、補強材ツーリングアセンブリ480とドッキングされ、当て板302のレイアップ表面306と補強材ツーリング482との間に複合外板152及び複合補強材200をサンドウィッチするように示されている。 FIG. 29 is a perspective view of the strong back 370 at the open position 400. The strongback 370 may be supported by a hinge 420 on the side of the backing plate 302 and by one or more jack stands 382 (see FIG. 20) on the opposite side of the backing plate 302. The backing plate 302 is docked with the reinforcing material tooling assembly 480 and is shown to sandwich the composite outer plate 152 and the composite reinforcing material 200 between the layup surface 306 of the backing plate 302 and the reinforcing material tooling 482.

図30は、ストロングバック370が除去された状態で、補強材ツーリングアセンブリ480とドッキングされている当て板302の斜視図である。図30では、複合外板152と複合補強材200とが共に係合され、複合アセンブリを形成している。(図示せぬ)真空バッグアセンブリが、減量、及び/又は共硬化若しくは共接合の準備において複合アセンブリに付けられ得る。これに関して、複合補強材200及び複合外板152は、(図示せぬ)バギングフィルムを用いて当て板302に対して密封され得る。バギングフィルムの端部は、当て板302の裏側304に対して密封され得る。当て板302、補強材ツーリングアセンブリ480、及びボンドカート486を含む、複合アセンブリは、ボンドカート486を1以上の台車と係合させること(例えば、1以上の台車を用いてボンドカート486を持ち上げること)によって、オーブン又はオートクレーブへ移送され得る。真空引きすること114aによって、圧密圧力がバギングフィルムに加えられ、及び/又は減量及び/又は複合外板152を複合補強材200と共硬化及び/又は共接合させる間に、(図示せぬ)オートクレーブ圧力が加えられる。 FIG. 30 is a perspective view of the backing plate 302 docked with the reinforcing material tooling assembly 480 with the strong back 370 removed. In FIG. 30, the composite outer plate 152 and the composite reinforcing member 200 are both engaged to form a composite assembly. A vacuum bag assembly (not shown) can be attached to the composite assembly in preparation for weight loss and / or co-curing or co-bonding. In this regard, the composite stiffener 200 and the composite skin 152 may be sealed to the backing plate 302 using a bagging film (not shown). The edge of the bagging film may be sealed against the backside 304 of the backing plate 302. A composite assembly that includes a backing plate 302, a stiffener tooling assembly 480, and a bond cart 486 engages the bond cart 486 with one or more carriages (eg, lifts the bond cart 486 with one or more carriages). ) Can be transferred to an oven or autoclave. Consolidation pressure is applied to the bagging film by evacuation 114a and / or weight loss and / or autoclave (not shown) while co-curing and / or co-bonding the composite skin 152 with the composite stiffener 200. Pressure is applied.

図31は、翼長方向154に沿って切り取られた複合アセンブリの概略分解組立図であり、翼長方向154に沿って変化する複合外板152の減量前の厚さ166を示している。複合外板152に対する起伏のある補足であり得る、複合補強材200のフランジ206も示されている。示されている実施例では、複合外板152が、複合外板152の先端部分118におけるよりも大きい根元部分116での積層厚さ164を有する。更に、複合外板152は、その位置で主翼114によって支持されるエンジンナセル112からの増加された荷重を支持するために、その範囲内で積層厚さ164が局所的に増加され得るところの、ナセル部分120を含み得る。例えば、翼外板は、先端部分においておよそ30の複合プライ162を含み、根元部分においておよそ130の複合プライ162を含み、ナセル部分120においておよそ150以上の複合プライ162の局所的なビルドアップ(buildup)を含み得る。以下でより詳細に説明されるように、積層厚さ164における翼長方向の変化は、減量の間に積層厚さ164が低減されるところの量における変化をもたらし得る。 FIG. 31 is a schematic exploded view of the composite assembly cut along the blade length direction 154, showing the thickness 166 of the composite outer plate 152 that changes along the blade length direction 154 before weight loss. Flange 206 of the composite stiffener 200, which can be an undulating supplement to the composite skin 152, is also shown. In the embodiment shown, the composite skin 152 has a stacking thickness of 164 at a larger root portion 116 at the tip portion 118 of the composite skin 152. Further, the composite skin 152 is where the stacking thickness 164 can be locally increased within that range to support the increased load from the engine nacelle 112 supported by the wing 114 at that position. The nacelle portion 120 may be included. For example, the wing skin contains approximately 30 composite plies 162 at the tip, approximately 130 composite plies 162 at the root, and a local buildup of approximately 150 or more composite plies 162 at the nacelle portion 120. ) Can be included. As described in more detail below, a change in the wingspan direction at the stack thickness 164 can result in a change in the amount where the stack thickness 164 is reduced during weight loss.

図32は、減量のために圧密圧力を複合外板152及び複合補強材200に加えるために、補強材ツーリング482と当て板302との間にサンドウィッチされた複合外板152及び複合補強材200の概略図である。上で示されたように、圧密圧力は、真空引きすること114aによってバギングフィルムに加えられ、当て板302に対して複合アセンブリを密封する。更なる圧密圧力が、オートクレーブ環境内で加えられ得る。これに関して、幾つかの又はそれ以上の雰囲気の圧密圧力が、当て板302によって、補強材ツーリング482により支持された複合外板152及び複合補強材200上に加えられ得る。 FIG. 32 shows the composite outer plate 152 and the composite reinforcing material 200 sandwiched between the reinforcing material tooling 482 and the backing plate 302 in order to apply a consolidation pressure to the composite outer plate 152 and the composite reinforcing material 200 for weight loss. It is a schematic diagram. As shown above, consolidation pressure is applied to the bagging film by evacuation 114a to seal the composite assembly against the backing plate 302. Additional consolidation pressure can be applied within the autoclave environment. In this regard, consolidation pressure of some or more atmosphere may be applied by the backing plate 302 onto the composite outer plate 152 and the composite reinforcing material 200 supported by the reinforcing material tooling 482.

図33は、ストロングバック370が当て板から取り外された状態の、当て板302の従順さ(例えば、面外の柔軟性)を示している、図32のアセンブリの概略図である。例えば、複合外板152及び複合補強材200への圧密圧力の印加の間に、積層厚さ164は、およそ10%だけ低減され得る。翼長方向154に沿った積層厚さ164の変動のために、当て板302は、有利なことに、減量プロセスの間に、積層厚さ164が減量前の厚さ166から減量後の厚さ168へ低減され得るところの、種々の量を受け入れる面外の柔軟性を可能にするために、局所的に従順になるように構成され得る。更に、当て板302は、熱硬化性複合プライ162の硬化の間に生じ得る硬化収縮の結果として、積層厚さ164における低減を受け入れるように、局所的に従順であり得る。 FIG. 33 is a schematic representation of the assembly of FIG. 32 showing the obedience (eg, out-of-plane flexibility) of the backing plate 302 with the strongback 370 removed from the backing plate. For example, during the application of consolidation pressure to the composite skin 152 and the composite stiffener 200, the stacking thickness 164 can be reduced by approximately 10%. Due to the variation of the stacking thickness 164 along the wingspan direction 154, the backing plate 302 is advantageous during the weight loss process that the stacking thickness 164 is from the pre-weight loss thickness 166 to the post-weight loss thickness. It can be configured to be locally obedient to allow out-of-plane flexibility to accept varying amounts, which can be reduced to 168. In addition, the backing plate 302 may be locally obedient to accept the reduction in stack thickness 164 as a result of the curing shrinkage that may occur during the curing of the thermosetting composite ply 162.

図34は、複合材アセンブリを共硬化又は共接合して、補強された複合外板パネル150を形成した後のシステム300の斜視図である。当て板302は、ストロングバック370に取り付けられ、ドック位置406から浮遊位置404へ垂直に上げられ、その後、クローズ位置402からオープン位置400へ回転され得る。硬化された補強された複合外板150は、検査などの後処理のために、補強材ツーリング482から除去され得る。 FIG. 34 is a perspective view of the system 300 after the composite assembly is co-cured or co-joined to form a reinforced composite skin panel 150. The backing plate 302 is attached to the strongback 370 and can be vertically raised from the dock position 406 to the floating position 404 and then rotated from the closed position 402 to the open position 400. The hardened and reinforced composite skin 150 can be removed from the reinforced tooling 482 for post-treatment such as inspection.

図35は、補強された複合外板パネル150を製造する方法500に含まれ得る、1以上の工程を含むフローチャートである。該方法は、複合外板152を支持するためのレイアップ表面306を含む当て板302を提供するステップ502を含み得る。該方法は、図36で示されるように、複数の複合プライ162をレイアップして、レイアップ表面306上に複合外板152を形成することを更に含み得る。上で示されたように、複合外板152は、図36で示されるように、本明細書で開示された取り外し可能なストロングバック370を使用して、その後、硬化された又は未硬化の複合補強材と組み合わされ得るところの、未硬化の複合プライ162から形成され得る。しかし、ある実施例では、該方法が、ストロングバック370及び当て板302を使用して、共硬化又は共接合のために、硬化された複合外板152を硬化された又は未硬化の複合補強材200上へ回転させることを含み得る。 FIG. 35 is a flowchart comprising one or more steps that may be included in method 500 for manufacturing the reinforced composite skin panel 150. The method may include step 502 to provide a backing plate 302 that includes a layup surface 306 for supporting the composite skin 152. The method may further comprise laying up a plurality of composite plies 162 to form a composite skin 152 on the layup surface 306, as shown in FIG. As shown above, the composite skin 152 was subsequently cured or uncured composite using the removable strongback 370 disclosed herein, as shown in FIG. It can be formed from uncured composite ply 162, which can be combined with stiffeners. However, in some embodiments, the method uses a strongback 370 and a backing plate 302 to harden or uncured composite skin 152 for co-curing or co-bonding. It may include rotating up 200.

該方法のステップ504は、補強材ツーリング482上にレイアップされた1以上の複合補強材200を有する、補強材ツーリングアセンブリ480(図36参照)を提供することを含み得る。これに関して、該方法は、複数の複合プライ162をレイアップして、補強材ツーリング482上に1以上の未硬化の複合補強材200を形成することを含み得る。上で示されたように、一実施例では、補強材ツーリング482が、各々が複合プライ162のレイアップを有する、複数の補強材形成ブロック484を備え得る。未硬化の複合プライ162を含む補強材形成ブロック484は、並列して配置され、補強材ツーリングアセンブリ480を形成する。 Step 504 of the method may include providing a reinforcement tooling assembly 480 (see FIG. 36) having one or more composite reinforcements 200 laid up on the reinforcement tooling 482. In this regard, the method may include laying up a plurality of composite plies 162 to form one or more uncured composite reinforcements 200 on the reinforcement tooling 482. As shown above, in one embodiment, the stiffener tooling 482 may include a plurality of stiffener forming blocks 484, each having a layup of composite ply 162. Reinforcing material forming blocks 484 containing the uncured composite ply 162 are arranged in parallel to form the reinforcing material tooling assembly 480.

該方法のステップ506は、複合外板152のレイアップの間に、且つ、上述されたように複数のヒンジ420を使用して当て板302を静止した補強材ツーリングアセンブリ上へ回転させる間に(図37〜図38参照)おいて、当て板302を支持するために、ストロングバック370を当て板302に取り外し可能に連結させることを含み得る。しかし、上述の更なる実施例では、静止した補強材ツーリングアセンブリ480と係合するように回転させるために、ストロングバック370を当て板302と連結させる代わりに、該方法は、静止した当て板302と係合するようにストロングバック‐補強材ツーリングアセンブリ480を回転させる前に、ストロングバック370を補強材ツーリングアセンブリ480と連結させることを含み得る。上述されたように、該方法は、ここで、ストロングバック370及び当て板302を静止した補強材ツーリングアセンブリ400上に回転させるという文脈で説明されているが、構造用部品及び工程ステップは、各オプションに対してほぼ類似している。 Step 506 of the method is during the layup of the composite skin 152 and while rotating the backing plate 302 onto the stationary reinforcement tooling assembly using the plurality of hinges 420 as described above ( (See FIGS. 37-38), it may include detachably connecting a strongback 370 to the backing plate 302 to support the backing plate 302. However, in a further embodiment described above, instead of connecting the strongback 370 to the backing plate 302 in order to rotate it to engage the stationary reinforcing material tooling assembly 480, the method comprises a stationary backing plate 302. It may include connecting the strongback 370 with the reinforcement tooling assembly 480 before rotating the strongback-reinforcing material tooling assembly 480 to engage with. As mentioned above, the method is described herein in the context of rotating the strongback 370 and the backing plate 302 onto a stationary reinforcing material tooling assembly 400, although the structural parts and process steps are each. Almost similar to options.

該方法は、ストロングバック370を、当て板302に又は補強材ツーリングアセンブリ480(図36参照)に、取り外し可能に固定させることを含み得る。例えば、該方法は、図9〜図16で示されたように、当て板302の裏側304をストロングバック370に固定させるために、ストロングバック370に取り付けられた1以上のクランプ334を作動させることを含み得る。クランプ334(図15〜図16参照)は、空気圧で作動され及び/又は油圧で作動され得る、クランプアーム336を含み得る。例えば、クランプ334は、当て板302のソケット式固定具328をストロングバック370のボール式固定具322に固定させるために、クランプアーム336を作動させるための空気圧シリンダーを含み得る。ストロングバック370は、複合外板152のレイアップの前に、且つ、補強材ツーリングアセンブリ480と係合させるために当て板302を回転させる前に、当て板302に連結され得る。 The method may include detachably fixing the strongback 370 to a backing plate 302 or to a stiffener tooling assembly 480 (see FIG. 36). For example, the method activates one or more clamps 334 attached to the strongback 370 to secure the backside 304 of the backing plate 302 to the strongback 370, as shown in FIGS. 9-16. May include. The clamp 334 (see FIGS. 15-16) may include a clamp arm 336 that may be pneumatically and / or hydraulically actuated. For example, the clamp 334 may include a pneumatic cylinder for operating the clamp arm 336 to secure the socket-type fixture 328 of the backing plate 302 to the ball-type fixture 322 of the strongback 370. The strongback 370 may be connected to the backing plate 302 prior to the layup of the composite skin 152 and before rotating the backing plate 302 to engage the stiffener tooling assembly 480.

該方法は、更に、少なくとも1つのインデックス機構320(例えば、図13〜図14参照)を使用して、ストロングバック370を当て板302又は補強材ツーリングアセンブリ480に位置決めすることを更に含み得る。例えば、上で示されたように、当て板302は、対応する量のボール式固定具322(図14参照)との係合のために、複数のソケット式固定具328(図13参照)を含み得る。これに関して、該方法は、ストロングバック370と当て板302にそれぞれ取り付けられたボール式固定具322をソケット式固定具328に(又は逆であってもよい)係合させることを含み得る。上で示されたように、ソケット式固定具328の各々は、ボール326を受け入れるようにサイズ決定及び構成されたソケット332を有するプレート330を含み得る。ボール式固定具322及び/又はソケット式固定具328のうちの少なくとも1つは、当て板302をストロングバック370に取り外し可能に固定するためのクランプ334などの、固定機構を含む。 The method may further include positioning the strongback 370 on the backing plate 302 or the reinforcement tooling assembly 480 using at least one index mechanism 320 (see, eg, FIGS. 13-14). For example, as shown above, the backing plate 302 has a plurality of socket fixtures 328 (see FIG. 13) for engagement with a corresponding amount of ball fixture 322 (see FIG. 14). Can include. In this regard, the method may include engaging the ball fixture 322 attached to the strongback 370 and the backing plate 302, respectively, with the socket fixture 328 (or vice versa). As shown above, each of the socket type fixtures 328 may include a plate 330 having a socket 332 sized and configured to accept the ball 326. At least one of the ball fixture 322 and / or the socket fixture 328 includes a locking mechanism, such as a clamp 334 for detachably fixing the backing plate 302 to the strongback 370.

該方法のステップ508は、オープン位置400(図36参照)とクローズ位置402(図38参照)との間で、ストロングバック370を回転させることを含み得る。図36は、オープン位置400にあるストロングバック370及び当て板302、並びに補強材ツーリングアセンブリ480の斜視図である。図37は、補強材ツーリングアセンブリ480に対して、オープン位置400からクローズ位置402まで回転する間のほぼ中間ポイントにおいて、ほぼ垂直に方向付けられたストロングバック370及び当て板を示している。一実施例では、複合外板152が、分子付着によって及び/又は機械的手段によって、当て板302のレイアップ表面306に対して保持され得る。図38は、クローズ位置402にある当て板302及びストロングバック370を示している。上で示されたように、クローズ位置は、補強材ツーリングアセンブリ480の上方の、当て板302の浮遊位置404を包含し得る。 Step 508 of the method may include rotating the strongback 370 between the open position 400 (see FIG. 36) and the closed position 402 (see FIG. 38). FIG. 36 is a perspective view of the strong back 370 and the backing plate 302 at the open position 400, and the reinforcing material tooling assembly 480. FIG. 37 shows a strongback 370 and a backing plate oriented approximately vertically at approximately intermediate points during rotation from the open position 400 to the closed position 402 with respect to the reinforcement tooling assembly 480. In one embodiment, the composite skin 152 may be held against the layup surface 306 of the backing plate 302 by molecular attachment and / or by mechanical means. FIG. 38 shows a backing plate 302 and a strong back 370 at the closed position 402. As shown above, the closed position may include a floating position 404 of the backing plate 302 above the reinforcement tooling assembly 480.

図39は、浮遊位置404にある当て板302及びストロングバック370、並びに複合外板152と複合補強材200との間の隙間408を示している。浮遊位置404では、ストロングバック370の質量の少なくとも一部分が、1以上のヒンジ420及び/又は1以上のポスト452に含まれ得る、1以上のリニアアクチュエータ456によって支持され得る。ストロングバック370の回転は、上述のように、ストロングバック370が連結され得るところの、1以上のヒンジ420に含まれ得る、1以上の回転アクチュエータ434(図26参照)によって促進され得る。例えば、ストロングバック370及び当て板302を回転させるステップは、ストロングバック370を支持しているヒンジ420の各々に含まれ得る、第1の回転アクチュエータ436(図26参照)及び第2の回転アクチュエータ438(図26参照)を作動させることを含み得る。 FIG. 39 shows the backing plate 302 and the strong back 370 at the floating position 404, and the gap 408 between the composite outer plate 152 and the composite reinforcing member 200. At floating position 404, at least a portion of the mass of the strongback 370 may be supported by one or more linear actuators 456 that may be contained in one or more hinges 420 and / or one or more posts 452. The rotation of the strongback 370 can be facilitated by one or more rotary actuators 434 (see FIG. 26) that can be included in one or more hinges 420 where the strongback 370 can be connected, as described above. For example, the step of rotating the strongback 370 and the backing plate 302 may be included in each of the hinges 420 supporting the strongback 370, a first rotary actuator 436 (see FIG. 26) and a second rotary actuator 438. It may include activating (see FIG. 26).

該方法のステップ510は、当て板302及び補強材ツーリングアセンブリ480が浮遊位置404へと回転された後で、複合外板152と複合補強材200を互いに接触するように移動させることを含み得る。回転アクチュエータ434は、オープン位置400から、補強材ツーリングアセンブリ480の上方数センチ以上に配置された浮遊位置404であり得る、クローズ位置402への、ストロングバック370及び当て板302の最初の回転のために作動され得る。図39で示されているように、浮遊位置404において、隙間408が、複合外板152と複合補強材200との間に存在し得る。 Step 510 of the method may include moving the composite skin 152 and the composite reinforcement 200 into contact with each other after the backing plate 302 and the reinforcement tooling assembly 480 have been rotated to the floating position 404. The rotary actuator 434 is for the first rotation of the strongback 370 and the backing plate 302 from the open position 400 to the closed position 402, which can be a floating position 404 located a few centimeters or more above the reinforcement tooling assembly 480. Can be activated. As shown in FIG. 39, at the floating position 404, a gap 408 may be present between the composite skin 152 and the composite stiffener 200.

一旦浮遊位置404にあると、各ヒンジ420に含まれ得る機械的止め部458又はレバー462は、ロック位置(図39参照)からロック解除位置(図40参照)まで回転され、リニアアクチュエータ456(油圧シリンダー464)の制御の下で、ストロングバック取付ピン444に対するストロングバック取付フィッティング376の重力によって引き起こされた垂直の動きを可能にし、複合外板152と複合補強材200との間の隙間408を除去し得る。更に、ヒンジ420及び/又はポスト452に含まれ得る任意の機械的止め部458は、リニアアクチュエータ456が、隙間408が取り除かれ、複合外板152が複合補強材200と接触するように移動されるまで、浮遊位置404からドック位置406へのストロングバック370及び当て板302の、重力によって引き起こされた垂直の動きを許容することを可能にするように調整され得る。ヒンジ420及び/又はポスト452に含まれ得る機械的止め部458は、ヒンジ420及び/又はポスト452のリニアアクチュエータ456(油圧シリンダー464)の1以上が不具合の場合に、機械的止め部458が、更なる垂直の動きに対抗してストロングバック370の質量を支持し、それによって、ストロングバック370の重量が当て板302又は補強材ツーリングアセンブリ480に伝達されることを妨げるように、特定の位置に調整され得る。 Once in the floating position 404, the mechanical stop 458 or lever 462, which may be included in each hinge 420, is rotated from the locked position (see FIG. 39) to the unlocked position (see FIG. 40) and linear actuator 456 (hydraulic). Under the control of the cylinder 464), it allows vertical movement caused by the gravity of the strongback mounting fitting 376 with respect to the strongback mounting pin 444 and removes the gap 408 between the composite skin 152 and the composite reinforcement 200. Can be done. Further, any mechanical stop 458 that may be included in the hinge 420 and / or post 452 is such that the linear actuator 456 is moved such that the gap 408 is removed and the composite skin 152 is in contact with the composite stiffener 200. Up to, the strongback 370 and the backing plate 302 from the floating position 404 to the dock position 406 may be adjusted to allow vertical movement caused by gravity. The mechanical stop 458, which may be included in the hinge 420 and / or the post 452, is such that if one or more of the linear actuators 456 (hydraulic cylinder 464) of the hinge 420 and / or the post 452 are defective, the mechanical stop 458 In a specific position to support the mass of the strongback 370 against further vertical movement, thereby preventing the weight of the strongback 370 from being transferred to the backing 302 or the stiffener tooling assembly 480. Can be adjusted.

当て板302を補強材ツーリングアセンブリ480にドッキングさせるプロセスは、少なくとも1つの位置合わせ機構350を使用して(図22〜図23参照)、当て板302を補強材ツーリングアセンブリ480に位置合わせすることも含み得る。これに関して、当て板302を補強材ツーリングアセンブリ480に位置合わせするステップは、上述のように、コンピュータ援用計測(CAM)デバイス(例えば、レーザ測定デバイス352(図22〜図23参照))を使用して、位置合わせ機構350のための基準点としてのヒンジ軸428の位置に基づいて、複合外板152の複合補強材200との位置ずれを検出することを含み得る。該方法は、複合外板152が複合補強材200と位置合わせされるまで、当て板302に対して補強材ツーリングアセンブリ480のx‐y位置を調整することを更に含み得る。 The process of docking the backing plate 302 with the reinforcing material tooling assembly 480 may also use at least one alignment mechanism 350 (see FIGS. 22-23) to align the backing plate 302 with the reinforcing material tooling assembly 480. Can include. In this regard, the step of aligning the backing plate 302 with the reinforcement tooling assembly 480 uses a computer-aided measurement (CAM) device (eg, laser measurement device 352 (see FIGS. 22-23)) as described above. It may include detecting the misalignment of the composite outer plate 152 with the composite reinforcing member 200 based on the position of the hinge shaft 428 as a reference point for the alignment mechanism 350. The method may further include adjusting the xy position of the reinforcement tooling assembly 480 with respect to the backing plate 302 until the composite skin 152 is aligned with the composite reinforcement 200.

上で示されたように、補強材ツーリングアセンブリ480のx‐y位置の調整は、ボンドカート486の下に配置され得る、(図示せぬ)台車又は(図示せぬ)遠隔誘導された車を使用することによって、容易にされ得る。遠隔制御などを介した指示命令に際して、そのような自動搬送車は、ボンドカート486を垂直方向すなわちz方向へわずかな量だけ(例えば、数インチまで)持ち上げ、位置合わせ機構350からのずれ測定に基づいて、複合外板152が複合補強材200と位置合わせされるまで、x‐y方向における補強材ツーリングアセンブリ480の位置決めを可能にする。一旦、複合外板152が複合補強材200に位置合わせされると、自動搬送車は、ボンドカート486を垂直に下げて、作業現場の床へ降ろし戻すように指示命令され得る。 As shown above, the adjustment of the xy position of the reinforcement tooling assembly 480 can be placed under the bond cart 486, with a dolly (not shown) or a remotely guided vehicle (not shown). It can be facilitated by use. Upon commanding via remote control or the like, such an automatic carrier lifts the bond cart 486 vertically or z-wise by a small amount (eg, up to a few inches) to measure deviation from the alignment mechanism 350. Based on this, it allows the reinforcement tooling assembly 480 to be positioned in the xy direction until the composite skin 152 is aligned with the composite reinforcement 200. Once the composite skin 152 is aligned with the composite reinforcement 200, the automatic guided vehicle may be instructed to lower the bond cart 486 vertically and lower it back to the floor at the work site.

上述されたように、該方法のステップ512は、複合外板152と複合補強材200が互いに接触するように移動される際に、相殺システム450を使用して、ストロングバック370の質量の少なくとも一部分を相殺することを含み得る。図39〜図40で示されるように、該方法は、複合外板152と複合補強材200が互いに接触するまで、浮遊位置404からドック位置406までストロングバック370及び当て板302を垂直に下げることを含み得る。ストロングバック370を垂直に下げるプロセスは、ストロングバック370の外周に沿って配置された上述のリニアアクチュエータ456を用いて、ストロングバック370を支持し且つ下げることを含み得る。 As mentioned above, step 512 of the method uses the offset system 450 to move the composite skin 152 and the composite stiffener 200 into contact with each other and at least a portion of the mass of the strongback 370. May include offsetting. As shown in FIGS. 39-40, the method vertically lowers the strongback 370 and the backing plate 302 from the floating position 404 to the dock position 406 until the composite skin 152 and the composite stiffener 200 contact each other. Can include. The process of vertically lowering the strongback 370 may include supporting and lowering the strongback 370 with the above-mentioned linear actuator 456 arranged along the outer circumference of the strongback 370.

上で示されたように、ヒンジ420の各々は、リニアアクチュエータ456(例えば、油圧シリンダー464)を含み得る。同様に、ポスト452の各々は、リニアアクチュエータ456を含み得る。リニアアクチュエータ456は、油圧システム454(図27参照)の部分であり、互いに協働しながら独立して操作され、ストロングバック370の質量を支持し、補強材ツーリングアセンブリ480とドッキング係合するように、ストロングバック370及び当て板302を下げ得る。相殺システム450のリニアアクチュエータ456は、有利なことに、ストロングバック370の質量の実質的な部分又はストロングバック370の質量の全体が、当て板302、複合外板152、複合補強材200、及び/又は補強材ツーリング482に伝達されることを妨げ得る。 As shown above, each of the hinges 420 may include a linear actuator 456 (eg, hydraulic cylinder 464). Similarly, each of the posts 452 may include a linear actuator 456. The linear actuator 456 is part of the hydraulic system 454 (see FIG. 27) and is operated independently in cooperation with each other to support the mass of the strongback 370 and dock with the reinforcement tooling assembly 480. , Strong back 370 and backing plate 302 can be lowered. The linear actuator 456 of the offset system 450 is advantageous in that a substantial portion of the mass of the strongback 370 or the entire mass of the strongback 370 is a backing plate 302, a composite outer plate 152, a composite stiffener 200, and / Alternatively, it may prevent transmission to the reinforcing material tooling 482.

ストロングバック370の質量を相殺するステップは、油圧コントローラ468を使用して、ストロングバック370の垂直方向の位置決めの間に、油圧シリンダー464(リニアアクチュエータ456)における油圧を制御することを含み得る。図27で示されたように、油圧シリンダー464は、油圧コントローラ468に流体結合され、及び/又は油圧コントローラ468によって制御され得る。油圧コントローラ468は、各油圧シリンダー464における油圧が、各油圧シリンダー464におけるストロングバック370の局所的な質量分率に従って分配されるように、各油圧シリンダー464における油圧を制御し得る。 The step of offsetting the mass of the strongback 370 may include using a hydraulic controller 468 to control the hydraulic pressure in the hydraulic cylinder 464 (linear actuator 456) during the vertical positioning of the strongback 370. As shown in FIG. 27, the hydraulic cylinder 464 is fluid coupled to and / or controlled by the hydraulic controller 468. The hydraulic controller 468 may control the hydraulic pressure in each hydraulic cylinder 464 so that the hydraulic pressure in each hydraulic cylinder 464 is distributed according to the local mass fraction of the strongback 370 in each hydraulic cylinder 464.

該方法のステップ514は、図41〜図42で示されるように、当て板302からストロングバック370を取り外し(例えば、固定解除し)、ストロングバック370をオープン位置400へ回転させることを含み得る。該方法は、当て板302の外周314に対して密封された(図示せぬ)バギングフィルムを使用して、当て板302に対して複合アセンブリを密封することによって、複合アセンブリ(例えば、複合外板152及び複合補強材200)を(図示せぬ)真空バギングすることを更に含み得る。(図示せぬ)真空圧が、バギングフィルムに加えられ、圧密圧力(例えば、オートクレーブ圧)の少なくとも1以上の雰囲気を、補強材ツーリング482によって支持されている複合外板152及び複合補強材200上に加える。 Step 514 of the method may include removing (eg, unlocking) the strongback 370 from the backing plate 302 and rotating the strongback 370 to the open position 400, as shown in FIGS. 41-42. The method uses a bagging film (not shown) sealed against the outer circumference 314 of the backing plate 302 to seal the composite assembly against the backing plate 302, thereby sealing the composite assembly (eg, composite skin). 152 and composite stiffener 200) may further include vacuum bagging (not shown). A vacuum pressure (not shown) is applied to the bagging film to create an atmosphere of at least one or more consolidation pressure (eg, autoclave pressure) on the composite skin 152 and composite reinforcement 200 supported by the reinforcement tooling 482. Add to.

該方法のステップ516は、当て板302が補強材ツーリングアセンブリ480に係合され、ストロングバック370が当て板302から取り外された状態で、複合外板152を複合補強材200と共硬化又は共接合させることを含み得る。上で示されたように、(図示せぬ)1以上の台車又は自動搬送車は、複合外板152を減量し及び/又は複合補強材200と共硬化及び/又は共接合させるために、アセンブリ(例えば、ボンドカート、補強材ツーリング482、複合補強材200、複合外板152、及び当て板302)をオーブン又はオートクレーブに移送し得る。 In step 516 of the method, the composite outer plate 152 is co-cured or co-joined with the composite reinforcing material 200 in a state where the backing plate 302 is engaged with the reinforcing material tooling assembly 480 and the strong back 370 is removed from the backing plate 302. May include letting. As shown above, one or more trolleys or automatic guided vehicles (not shown) are assembled to reduce and / or co-cure and / or co-join the composite skin 152 with the composite stiffener 200. (For example, a bond cart, a reinforcing material tooling 482, a composite reinforcing material 200, a composite outer plate 152, and a backing plate 302) can be transferred to an oven or an autoclave.

共硬化又は共接合の後で、アセンブリは、(図示せぬ)自動搬送車を使用するなどして、(図示せぬ)オーブン又は(図示せぬ)オートクレーブから除去され、それらは、アセンブリをオープン位置にあるストロングバックに隣接して配置する。位置合わせシステム350は、補強材ツーリングアセンブリを、当て板302が取り付けられるところのヒンジ420のヒンジ軸428と位置合わせするために起動され得る。回転アクチュエータ434(例えば、第1及び第2の回転アクチュエータ436、438)が起動され、オープン位置400から浮遊位置404へ、ストロングバック370(図21参照)を回転させ得る。ヒンジ420及びポスト452のリニアアクチュエータ456は、油圧システム454によって制御され、ストロングバック370を当て板302と係合させるように垂直に下げる間に、ストロングバック370の質量を支持し得る。 After co-curing or co-bonding, the assemblies are removed from the oven (not shown) or the autoclave (not shown), such as by using an automatic guided vehicle (not shown), and they open the assembly. Place it adjacent to the strong back at the position. The alignment system 350 may be activated to align the stiffener tooling assembly with the hinge shaft 428 of the hinge 420 where the backing plate 302 is mounted. The rotary actuator 434 (eg, first and second rotary actuators 436, 438) can be activated to rotate the strongback 370 (see FIG. 21) from the open position 400 to the floating position 404. The linear actuator 456 of the hinge 420 and the post 452 can support the mass of the strongback 370 while being controlled by the hydraulic system 454 and vertically lowered to engage the strongback 370 with the backing plate 302.

インデックス機構320(図13〜図14参照)は、上述のボール式固定具322及び対応するソケット式固定具328を使用するなどして、ストロングバックの当て板との位置合わせを容易にし得る。一旦、ストロングバック370が当て板302に係合されると、クランプアーム336(図15〜図16参照)の1以上が作動され、当て板302をストロングバック370に固定し得る。当て板302をストロングバック370に固定した後で、アセンブリは、リニアアクチュエータ456を使用するなどして、浮遊位置404まで垂直に持ち上げられ得る。ヒンジの回転アクチュエータ434が、その後、起動され、そのとき、ストロングバック370及び当て板302がオープン位置400へと回転され、検査などの後処理のために補強材ツーリング482上で支持された、硬化された補強された複合外板パネル150が残される。 The index mechanism 320 (see FIGS. 13-14) can facilitate alignment with the strongback backing plate, such as by using the ball fixture 322 and the corresponding socket fixture 328 described above. Once the strongback 370 is engaged with the backing plate 302, one or more of the clamp arms 336 (see FIGS. 15-16) can be activated to secure the backing plate 302 to the strongback 370. After fixing the backing plate 302 to the strongback 370, the assembly can be lifted vertically to the floating position 404, for example by using a linear actuator 456. The hinge rotary actuator 434 is then activated, at which time the strongback 370 and the backing plate 302 are rotated to the open position 400 and supported on the stiffener tooling 482 for post-treatment such as inspection, hardening. Reinforced composite skin panel 150 is left.

更に、本開示は下記の条項による実施形態を含む。
条項1
補強された複合外板パネルを製造するためのシステムであって、
複数の複合補強材を支持するように構成された補強材ツーリングを含む補強材ツーリングアセンブリ、
複合外板をレイアップするためのレイアップ表面を有する当て板、
前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に、取り外し可能に連結されるストロングバック、並びに
各々が固定ヒンジ部分及び可動ヒンジ部分を有する複数のヒンジであって、前記当て板の前記補強材ツーリングアセンブリとの係合のために、オープン位置とクローズ位置との間で回転するように、前記ストロングバックと前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に前記可動ヒンジ部分が連結されている、複数のヒンジを備える、システム。
条項2
前記複合外板と前記複合補強材が互いに接触するように移動されるときに、前記ストロングバックの質量の少なくとも一部分を相殺するように構成された相殺システムを更に含む、条項1に記載のシステム。
条項3
前記相殺システムが、前記ストロングバックのストロングバック外周に沿って配置された複数のリニアアクチュエータを含み、
前記リニアアクチュエータが、浮遊位置とドック位置との間で、前記ストロングバック、及び前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方を、垂直に移動させるように構成され、前記複合外板と前記複合補強材が前記ドック位置で互いに接触する、条項2に記載のシステム。
条項4
前記相殺システムが、
前記ストロングバックのストロングバック外周に沿って配置された複数のポストを含み、
前記ポストの1以上がリニアアクチュエータを含む、条項3に記載のシステム。
条項5
前記リニアアクチュエータが、各油圧シリンダーにおける油圧を制御するように構成された油圧コントローラに流体結合された複数の油圧シリンダーとして構成される、条項3に記載のシステム。
条項6
前記ヒンジの少なくとも1つに取り付けられ、前記ストロングバックと前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方を回転させるように構成された、1以上の回転アクチュエータを更に含む、条項1に記載のシステム。
条項7
前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に、前記ストロングバックを位置決めするように構成された、少なくとも1つのインデックス機構を更に備える、条項1に記載のシステム。
条項8
前記インデックス機構が、前記ストロングバック、及び前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に取り付けられた、ボール式固定具とソケット式固定具を含む、条項7に記載のシステム。
条項9
前記ストロングバックに取り付けられ、前記ストロングバックを前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に取り外し可能に固定するように構成された、複数のクランプを更に含む、条項1に記載のシステム。
条項10
前記当て板を前記補強材ツーリングアセンブリと位置合わせするように構成された、又はその逆の、少なくとも1つの位置合わせ機構を更に備える、条項1に記載のシステム。
条項10.5
前記当て板を前記補強材ツーリングアセンブリと位置合わせするように構成され、又は前記補強材ツーリングアセンブリを前記当て板と位置合わせするように構成された、少なくとも1つの位置合わせ機構を更に備える、条項1に記載のシステム。
条項11
補強された複合外板パネルを製造するためのシステムであって、
複数の複合補強材を支持するように構成された補強材ツーリングを含む補強材ツーリングアセンブリ、
複合外板を支持するためのレイアップ表面を有する当て板、
前記当て板と取り外し可能に連結されたストロングバック、
各々がリニアアクチュエータ、固定ヒンジ部分、及び可動ヒンジ部分を有する複数のヒンジであって、前記固定ヒンジ部分が固定された物体に連結され、前記当て板の前記補強材ツーリングアセンブリとの係合のために、オープン位置とクローズ位置との間で前記ストロングバックが回転するように、前記ストロングバックに前記可動ヒンジ部分が連結されている、複数のヒンジ、
前記クローズ位置にあるときに、前記ストロングバックの1以上の側部に配置される複数のリニアアクチュエータを備え、
前記リニアアクチュエータが、浮遊位置から前記複合外板が前記複合補強材と接触しているドック位置へ、前記ストロングバック及び前記当て板を垂直に下げるために協働する、システム。
条項12
補強された複合外板パネルを製造するための方法であって、
複合外板を支持するレイアップ表面を含む当て板を提供すること、
補強材ツーリング上にレイアップされた1以上の複合補強材を含む複合補強材アセンブリを提供すること、
各々が固定ヒンジ部分及び可動ヒンジ部分を有する複数のヒンジを使用して、前記当て板と補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に、ストロングバックを取り外し可能に連結させることであって、前記固定ヒンジ部分が固定された物体に連結され、前記可動ヒンジ部分が前記ストロングバックに連結される、連結させること、並びに
前記複合外板を前記複合補強材と係合させて補強された複合外板パネルを形成するために、オープン位置からクローズ位置へ、前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に連結された前記ストロングバックを回転させることを含む、方法。
条項13
前記複合外板を前記複合補強材と係合させた後で、前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方から前記ストロングバックを取り外し、前記ストロングバックを前記オープン位置に向けて回転させることを更に含む、条項12に記載の方法。
条項14
前記複合外板と前記複合補強材が互いに接触するように移動されるときに、相殺システムを使用して、前記ストロングバックの質量の少なくとも一部分を相殺することを更に含む、条項12に記載の方法。
条項15
前記ストロングバックを相殺するステップが、
前記複合外板が前記複合補強材と接触するまで、浮遊位置からドック位置へ、前記ストロングバック、及び前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方を、垂直に下げることを含む、条項14に記載の方法。
条項16
前記ストロングバックを垂直に下げるステップが、
前記ストロングバックの外周に沿って配置された1以上のリニアアクチュエータを使用して、前記ストロングバックを支持し且つ下げることを含む、条項15に記載の方法。
条項17
前記リニアアクチュエータが油圧シリンダーであり、前記ストロングバックの前記質量を相殺するステップが、
前記ストロングバックの局所的な質量分率に従って、各油圧シリンダーにおける油圧が分配されるように、油圧コントローラを使用して、前記油圧シリンダー内の油圧を制御することを含む、条項16に記載の方法。
条項18
前記複合外板と前記複合補強材が互いに接触するように移動されるときに、少なくとも1つの位置合わせ機構を使用して、前記当て板を前記補強材ツーリングアセンブリと位置合わせすることを更に含む、条項12に記載の方法。
条項19
前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に連結された前記ストロングバックを回転させるステップが、
前記ヒンジの第1の回転アクチュエータ及び第2の回転アクチュエータを使用して、前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に連結された前記ストロングバックを回転させることを含む、条項12に記載の方法。
条項20
前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に、前記ストロングバックを取り外し可能に連結させるステップが、
複数のクランプを使用して、前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に、前記ストロングバックを取り外し可能に固定することを含む、条項12に記載の方法。
条項21
少なくとも1つのインデックス機構を使用して、前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に、前記ストロングバックを位置決めすることを更に含む、条項12に記載の方法。
条項22
前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に、前記ストロングバックを位置決めするステップが、
前記ストロングバック、及び前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に、それぞれ取り付けられた、ボール式固定具をソケット式固定具に係合させること、又はその逆を、含む、条項21に記載の方法。
条項22.5
前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に、前記ストロングバックを位置決めするステップが、
前記ストロングバック、及び前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に、それぞれ取り付けられた、ボール式固定具をソケット式固定具に係合させること、又は前記ストロングバック、及び前記当て板と前記補強材ツーリングアセンブリのうちの一方に、それぞれ取り付けられた、ソケット式固定具をボール式固定具に係合させることを含む、条項21に記載の方法。
In addition, the disclosure includes embodiments under the following provisions.
Clause 1
A system for manufacturing reinforced composite skin panels
Reinforcement tooling assembly, including reinforcement tooling configured to support multiple composite reinforcements,
A backing plate with a layup surface for laying up composite skins,
A strong back that is detachably connected to one of the backing plate and the reinforcing material tooling assembly, and a plurality of hinges, each having a fixed hinge portion and a movable hinge portion, wherein the reinforcing material of the backing plate. A plurality of movable hinge portions connected to one of the strongback and the stiffener touring assembly so as to rotate between an open position and a closed position for engagement with the touring assembly. A system with hinges.
Clause 2
The system according to Clause 1, further comprising an offsetting system configured to offset at least a portion of the mass of the strongback when the composite skin and the composite stiffener are moved into contact with each other.
Clause 3
The offset system comprises a plurality of linear actuators arranged along the strongback perimeter of the strongback.
The linear actuator is configured to vertically move the strongback and one of the backing plate and the reinforcing material tooling assembly between the floating position and the dock position, and the composite outer plate and the said. The system according to clause 2, wherein the composite reinforcements come into contact with each other at the dock position.
Clause 4
The offset system
Including a plurality of posts arranged along the outer circumference of the strong back of the strong back.
The system according to clause 3, wherein one or more of the posts include a linear actuator.
Clause 5
The system according to Clause 3, wherein the linear actuator is configured as a plurality of hydraulic cylinders fluidly coupled to a hydraulic controller configured to control the hydraulic pressure in each hydraulic cylinder.
Clause 6
The system of Clause 1, further comprising one or more rotary actuators attached to at least one of the hinges and configured to rotate one of the strongback and the stiffener tooling assembly.
Clause 7
The system according to clause 1, further comprising at least one index mechanism configured to position the strongback on one of the backing plate and the reinforcing material tooling assembly.
Clause 8
9. The system of clause 7, wherein the indexing mechanism comprises a ball-type fixture and a socket-type fixture attached to the strongback and one of the backing plate and the reinforcement tooling assembly.
Clause 9
The system of Clause 1, further comprising a plurality of clamps attached to the strongback and configured to detachably secure the strongback to one of the backing plate and the stiffener tooling assembly.
Clause 10
The system of Clause 1, further comprising at least one alignment mechanism configured to align the backing plate with the reinforcement tooling assembly and vice versa.
Clause 10.5
Clause 1 further comprises at least one alignment mechanism configured to align the backing plate with the reinforcing material tooling assembly or to align the reinforcing material tooling assembly with the backing plate. The system described in.
Clause 11
A system for manufacturing reinforced composite skin panels
Reinforcement tooling assembly, including reinforcement tooling configured to support multiple composite reinforcements,
A backing plate with a layup surface to support the composite skin,
Strong back, detachably connected to the backing plate,
A plurality of hinges, each having a linear actuator, a fixed hinge portion, and a movable hinge portion, wherein the fixed hinge portion is connected to a fixed object for engagement of the backing plate with the reinforcing material tooling assembly. A plurality of hinges, wherein the movable hinge portion is connected to the strong back so that the strong back rotates between the open position and the closed position.
A plurality of linear actuators arranged on one or more sides of the strongback when in the closed position.
A system in which the linear actuators work together to vertically lower the strongback and the backing plate from a floating position to a dock position where the composite skin is in contact with the composite reinforcement.
Clause 12
A method for manufacturing reinforced composite skin panels,
To provide a backing plate containing a layup surface that supports a composite skin,
To provide a composite reinforcement assembly containing one or more composite reinforcements laid up on a reinforcement tooling,
A plurality of hinges, each having a fixed hinge portion and a movable hinge portion, are used to detachably connect the strong back to one of the backing plate and the reinforcing material tooling assembly, wherein the fixed hinge portion. Is connected to a fixed object, the movable hinge portion is connected to the strong back, is connected, and the composite outer plate is engaged with the composite reinforcing material to form a reinforced composite outer panel. A method comprising rotating the strongback coupled to one of the backing plate and the stiffener tooling assembly from an open position to a closed position.
Clause 13
After engaging the composite outer plate with the composite reinforcing material, the strong back is removed from one of the backing plate and the reinforcing material tooling assembly, and the strong back is rotated toward the open position. The method of clause 12, further comprising.
Clause 14
12. The method of Clause 12, further comprising offsetting at least a portion of the mass of the strongback using an offset system when the composite skin and the composite stiffener are moved into contact with each other. ..
Clause 15
The step of offsetting the strong back is
Clause 14 comprising vertically lowering the strongback and one of the backing plate and the reinforcing material tooling assembly from a floating position to a dock position until the composite skin comes into contact with the composite reinforcing material. The method described in.
Clause 16
The step of lowering the strong back vertically is
25. The method of clause 15, comprising supporting and lowering the strongback using one or more linear actuators arranged along the perimeter of the strongback.
Clause 17
The linear actuator is a hydraulic cylinder, and the step of offsetting the mass of the strongback is
16. The method of clause 16, wherein a hydraulic controller is used to control the hydraulic pressure in the hydraulic cylinders so that the hydraulic pressure in each hydraulic cylinder is distributed according to the local mass fraction of the strongback. ..
Clause 18
Further comprising aligning the backing plate with the reinforcement tooling assembly using at least one alignment mechanism when the composite skin and the composite stiffener are moved into contact with each other. The method described in Clause 12.
Clause 19
The step of rotating the strongback connected to one of the backing plate and the reinforcing material tooling assembly is
Clause 12 comprises using the first rotary actuator and the second rotary actuator of the hinge to rotate the strongback coupled to one of the backing plate and the stiffener tooling assembly. the method of.
Clause 20
A step of detachably connecting the strong back to one of the backing plate and the reinforcing material tooling assembly
12. The method of clause 12, wherein a plurality of clamps are used to detachably secure the strongback to one of the backing plate and the reinforcing material tooling assembly.
Clause 21
12. The method of clause 12, further comprising positioning the strongback on one of the backing plate and the reinforcing material tooling assembly using at least one indexing mechanism.
Clause 22
A step of positioning the strongback on one of the backing plate and the reinforcing material tooling assembly
Clause 21 includes engaging a ball-type fixture, respectively, attached to one of the strongback and the backing plate and the reinforcement tooling assembly with a socket-type fixture, and vice versa. The method described.
Clause 22.5
A step of positioning the strongback on one of the backing plate and the reinforcing material tooling assembly
Engaging a ball-type fixture attached to one of the strongback and the backing plate and the reinforcing material tooling assembly with the socket-type fixture, or with the strongback and the backing plate. 21. The method of clause 21, comprising engaging a socket type fixture, each attached to one of the stiffener tooling assemblies, with a ball type fixture.

本開示の更なる修正及び改良が、当業者には明らかであろう。したがって、本明細書で説明され図示されている、部品の特定の組み合わせは、本開示の特定の実施例のみを表すことを意図しており、本開示の精神及び範囲に含まれる代替的な実施例を限定する役割を果たすことは意図していない。
Further amendments and improvements to this disclosure will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the particular combination of parts described and illustrated herein is intended to represent only a particular embodiment of the present disclosure and is an alternative practice within the spirit and scope of the present disclosure. It is not intended to serve as a limiting example.

Claims (15)

補強された複合外板パネル(150)を製造するためのシステム(300)であって、
複数の複合補強材(200)を支持するように構成された補強材ツーリング(482)を含む補強材ツーリングアセンブリ(480)、
複合外板(152)をレイアップするためのレイアップ表面(306)を有する当て板(302)、
前記当て板(302)と前記補強材ツーリングアセンブリ(480)のうちの一方に、取り外し可能に連結されるストロングバック(370)、並びに
各々が固定ヒンジ部分(430)及び可動ヒンジ部分(440)を有する複数のヒンジ(420)であって、前記当て板(302)の前記補強材ツーリングアセンブリ(480)との係合のために、オープン位置(400)とクローズ位置(402)との間で回転するように、前記ストロングバック(370)と前記補強材ツーリングアセンブリ(480)のうちの一方に、前記可動ヒンジ部分(440)が連結されている、複数のヒンジ(420)を備える、システム(300)。
A system (300) for manufacturing a reinforced composite skin panel (150).
Reinforcing material tooling assembly (480), including reinforcement tooling (482) configured to support a plurality of composite reinforcing materials (200),
A backing plate (302) having a layup surface (306) for laying up the composite outer plate (152),
A strong back (370) that is detachably connected to one of the backing plate (302) and the reinforcing material tooling assembly (480), and a fixed hinge portion (430) and a movable hinge portion (440), respectively. A plurality of hinges (420) having a rotation between the open position (400) and the closed position (402) due to the engagement of the backing plate (302) with the reinforcing material tooling assembly (480). A system (300) comprising a plurality of hinges (420) to which the movable hinge portion (440) is connected to one of the strongback (370) and the reinforcement tooling assembly (480). ).
前記複合外板(152)と前記複合補強材(200)が互いに接触するように移動されるときに、前記ストロングバック(370)の質量の少なくとも一部分を平衡させるように構成された相殺システム(450)を更に含む、請求項1に記載のシステム(300)。 An offset system (450) configured to equilibrate at least a portion of the mass of the strongback (370) as the composite skin (152) and the composite reinforcement (200) are moved into contact with each other. The system (300) according to claim 1, further comprising). 前記相殺システム(450)が、前記ストロングバック(370)のストロングバック外周(374)に沿って配置された複数のリニアアクチュエータ(456)を含み、
前記リニアアクチュエータ(456)が、浮遊位置(404)とドック位置(406)との間で、前記ストロングバック(370)、及び前記当て板(302)と前記補強材ツーリングアセンブリ(480)のうちの一方を、垂直に移動させるように構成され、前記複合外板(152)と前記複合補強材(200)が前記ドック位置(406)で互いに接触する、請求項2に記載のシステム(300)。
The offset system (450) includes a plurality of linear actuators (456) arranged along the strongback circumference (374) of the strongback (370).
The linear actuator (456) is located between the floating position (404) and the dock position (406) among the strong back (370) and the backing plate (302) and the reinforcing material tooling assembly (480). The system (300) of claim 2, wherein one is configured to move vertically and the composite skin (152) and the composite reinforcement (200) are in contact with each other at the dock position (406).
前記相殺システム(450)が、
前記ストロングバック(370)のストロングバック外周(374)に沿って配置された複数のポスト(452)を含み、
前記ポスト(452)の1以上がリニアアクチュエータ(456)を含む、請求項3に記載のシステム(300)。
The offset system (450)
A plurality of posts (452) arranged along the strong back outer circumference (374) of the strong back (370) are included.
The system (300) of claim 3, wherein one or more of the posts (452) include a linear actuator (456).
前記ヒンジ(420)の少なくとも1つに取り付けられ、前記ストロングバック(370)と前記補強材ツーリングアセンブリ(480)のうちの一方を回転させるように構成された、1以上の回転アクチュエータ(434)を更に含む、請求項1から4のいずれか一項に記載のシステム(300)。 One or more rotary actuators (434) attached to at least one of the hinges (420) and configured to rotate one of the strongback (370) and the stiffener tooling assembly (480). The system (300) according to any one of claims 1 to 4, further comprising. 前記当て板(302)と前記補強材ツーリングアセンブリ(480)のうちの一方に、前記ストロングバック(370)を位置決めするように構成された、少なくとも1つのインデックス機構(320)を更に備える、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム(300)。 Claim that one of the backing plate (302) and the reinforcing material tooling assembly (480) is further provided with at least one index mechanism (320) configured to position the strongback (370). The system (300) according to any one of 1 to 5. 前記インデックス機構(320)が、前記ストロングバック(370)、及び前記当て板(302)と前記補強材ツーリングアセンブリ(480)のうちの一方に取り付けられた、ボール式固定具(322)とソケット式固定具(328)を含む、請求項6に記載のシステム(300)。 The index mechanism (320) is attached to one of the strong back (370), the backing plate (302) and the reinforcing material tooling assembly (480), and is a ball type fixture (322) and a socket type. The system (300) according to claim 6, comprising a fixture (328). 補強された複合外板パネル(150)を製造するための方法であって、
複合外板(152)を支持するレイアップ表面(306)を含む当て板(302)を提供すること、
補強材ツーリング(482)上にレイアップされた1以上の複合補強材(200)を含む複合補強材(200)アセンブリを提供すること、
数のヒンジ(420)を使用して、前記当て板(302)と補強材ツーリングアセンブリ(480)のうちの一方に、ストロングバック(370)を取り外し可能に連結させること、ここで、前記複数のヒンジ(420)の各々は、固定された物体(424)に連結された固定ヒンジ部分(430)及び前記ストロングバック(370)に連結された可動ヒンジ部分(440)を有する、並びに
前記複合外板(152)を前記複合補強材(200)と係合させて補強された複合外板パネル(150)を形成するために、オープン位置(400)からクローズ位置(402)へ、前記当て板(302)と前記補強材ツーリングアセンブリ(480)のうちの一方に連結された前記ストロングバック(370)を回転させることを含む、方法。
A method for manufacturing a reinforced composite skin panel (150).
To provide a backing plate (302) that includes a layup surface (306) that supports the composite skin (152).
To provide a composite stiffener (200) assembly comprising one or more composite stiffeners (200) laid up on a stiffener tooling (482).
Use multiple hinge (420), to one of said backing plate (302) and the stiffener tooling assembly (480), thereby removably coupled to strong back (370), wherein said plurality Each of the hinges (420) has a fixed hinge portion (430) connected to a fixed object (424) and a movable hinge portion (440) connected to the strongback (370), and the composite outer. From the open position (400) to the closed position (402) in order to engage the plate (152) with the composite reinforcing material (200) to form a reinforced composite outer panel (150), the backing plate ( A method comprising rotating the strongback (370) coupled to one of 302) and the stiffener tooling assembly (480).
前記複合外板(152)を前記複合補強材(200)と係合させた後で、前記当て板(302)と前記補強材ツーリングアセンブリ(480)のうちの一方から前記ストロングバック(370)を取り外し、前記ストロングバック(370)を前記オープン位置(400)に向けて回転させることを更に含む、請求項8に記載の方法。 After engaging the composite outer plate (152) with the composite reinforcing material (200), the strong back (370) is attached from one of the backing plate (302) and the reinforcing material tooling assembly (480). 8. The method of claim 8, further comprising removing and rotating the strongback (370) towards the open position (400). 前記複合外板(152)と前記複合補強材(200)が互いに接触するように移動されるときに、相殺システム(450)を使用して、前記ストロングバック(370)の質量の少なくとも一部分を平衡させることを更に含む、請求項8又は9に記載の方法。 The offset system (450) is used to equilibrate at least a portion of the mass of the strongback (370) as the composite skin (152) and the composite reinforcement (200) are moved into contact with each other. The method of claim 8 or 9, further comprising causing . 前記ストロングバック(370)の質量の少なくとも一部分を平衡させるステップが、
前記複合外板(152)が前記複合補強材(200)と接触するまで、浮遊位置(404)からドック位置(406)へ、前記ストロングバック(370)、及び前記当て板(302)と前記補強材ツーリングアセンブリ(480)のうちの一方を、垂直に下げることを含む、請求項10に記載の方法。
The step of equilibrating at least a part of the mass of the strongback (370) is
From the floating position (404) to the dock position (406), the strong back (370), and the backing plate (302) and the reinforcement until the composite outer plate (152) comes into contact with the composite reinforcing material (200). 10. The method of claim 10, comprising vertically lowering one of the material tooling assemblies (480).
前記ストロングバック(370)を垂直に下げるステップが、
前記ストロングバック(370)の外周(374)に沿って配置された1以上のリニアアクチュエータ(456)を使用して、前記ストロングバック(370)を支持し且つ下げることを含む、請求項11に記載の方法。
The step of vertically lowering the strong back (370) is
11. The claim 11 comprises supporting and lowering the strongback (370) by using one or more linear actuators (456) arranged along the outer circumference (374) of the strongback (370). the method of.
前記複合外板(152)と前記複合補強材(200)が互いに接触するように移動されるときに、少なくとも1つの位置合わせ機構(350)を使用して、前記当て板(302)を前記補強材ツーリングアセンブリ(480)と位置合わせすることを更に含む、請求項8から12のいずれか一項に記載の方法。 When the composite outer plate (152) and the composite reinforcing material (200) are moved so as to come into contact with each other, at least one alignment mechanism (350) is used to reinforce the backing plate (302). The method of any one of claims 8-12, further comprising aligning with the material tooling assembly (480). 前記当て板(302)と前記補強材ツーリングアセンブリ(480)のうちの一方に連結された前記ストロングバック(370)を回転させるステップが、
前記ヒンジ(420)の第1の回転アクチュエータ(436)及び第2の回転アクチュエータ(438)を使用して、前記当て板(302)と前記補強材ツーリングアセンブリ(480)のうちの一方に連結された前記ストロングバック(370)を回転させることを含む、請求項8から13のいずれか一項に記載の方法。
The step of rotating the strong back (370) connected to one of the backing plate (302) and the reinforcing material tooling assembly (480) is
A first rotary actuator (436) and a second rotary actuator (438) of the hinge (420) are used to be connected to one of the backing plate (302) and the reinforcing material tooling assembly (480). The method according to any one of claims 8 to 13, which comprises rotating the strong back (370).
少なくとも1つのインデックス機構(320)を使用して、前記当て板(302)と前記補強材ツーリングアセンブリ(480)のうちの一方に、前記ストロングバック(370)を位置決めすることを更に含む、請求項8から14のいずれか一項に記載の方法。
A claim further comprising positioning the strongback (370) on one of the backing plate (302) and the reinforcing material tooling assembly (480) using at least one index mechanism (320). The method according to any one of 8 to 14.
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